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C++ 系列:template 01

时间:2017-08-13 20:53:03      阅读:36      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:声明和定义   function   根据   func   explicit   屏蔽   怎么办   list   复杂度   

http://blog.sina.com.cn/s/blog_62b1508e0100hl8a.html

函数模板是C++新增的一种性质,它允许只定义一次函数的实现,即可使用不同类型的参数来调用该函数。这样做可以减小代码的书写的复杂度,同时也便于修改(注:使用模板函数并不会减少最终可执行程序的大小,因为在调用模板函数时,编译器都根据调用时的参数类型进行了相应实例化)。

下面来看看函数模板的使用过程:
#include <iostream>


using namespace std;


struct job
{
char name[20];
int salary;
};


template<class T>
void swapT(T &a, T &b)
{
T temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}


void showJob(const job &a)
{
cout << " " << a.name << " = " << a.salary;
}


如果在上述job结构互换过程中只想互换salary,而不换其他成员变量值那么怎么办呢?C++中可以通过以下几种方法来解决这一问题。
1>显式具体化
显式具体化也是基于函数模板的,只不过在函数模板的基础上,添加一个专门针对特定类型的、实现方式不同的具体化函数。
// 显式具体化
template< >
void swapT<job>(job &a, job &b)
{
int salary;
salary = a.salary;
a.salary = b.salary;
b.salary = salary;
}


如上所示,该具体化函数的实现与模板并不一致,编译器解析函数调用时会选择最匹配的函数定义。
2>定义同名常规函数
// 定义同名常规函数
void swapT(job &a, job &b)
{
int salary;
salary = a.salary;
a.salary = b.salary;
b.salary = salary;
}

由于编译器在重载解析时,会选择最匹配函数定义,所以在调用swap(jobA, jobB)时,编译器会选择void swap(job &a, job &b)函数定义,而屏蔽了模板函数。


同时,模板函数也可以重载,其操作与常规函数一致。
// 模板函数重载
template <typename T>
void swapT(T &a, T &b, T &c)
{
T temp;
temp = a;
a = b;
b = c;
c = temp;
}


上面主要说的是函数模板的具体化,下面说下模板实例化。

// explicit instantiation 显式实例化,只需声明
template void swapT<int>(int &a, int & b);


// 类模板
template <class T>
class Array
{
private:
T* ar;
int l;
};


// explicit instantiation 显式实例化
template class Array<int>;

 

// explicit specialization 显式具体化,类定义体可以不同于类模板Array
template<> class Array<job>
{
private:
job* ar;
int l;
};


相应的,隐式实例化指的是:在使用模板之前,编译器不生成模板的声明和定义实例。只有当使用模板时,编译器才根据模板定义生成相应类型的实例。如:
int i=0, j=1;
swap(i, j); //编译器根据参数i,j的类型隐式地生成swap<int>(int &a, int &b)的函数定义。
Array<int> arVal;//编译器根据类型参数隐式地生成Array<int>类声明和类函数定义。
显式实例化:
当显式实例化模板时,在使用模板之前,编译器根据显式实例化指定的类型生成模板实例。如前面显示实例化(explicit instantiation)模板函数和模板类。其格式为:
template typename function<typename>(argulist);
template class classname<typename>;
显式实例化只需声明,不需要重新定义。编译器根据模板实现实例声明和实例定义。
显示具体化:
对于某些特殊类型,可能不适合模板实现,需要重新定义实现,此时可以使用显示具体化(explicite specialization)。显示实例化需重新定义。格式为:
template<> typename function<typename>(argu_list){...};
template<> class classname<typename>{...};

综上:
template<> void swap<job>(job &a, job &b) {……};是函数模板的显式具体化,意思是job类型不适用于函数模板swap的定义,因此通过这个显式具体化重新定义;也可简写作template<> void swap(job &a, job &b);
template void swap<job>(job &a, job &b);是函数模板的一个显式实例化,只需声明,编译器遇到这种显式实例化,会根据原模板的定义及该声明直接生成一个实例函数,该函数仅接受job型。否则编译器遇到模板的使用时才会隐式的生成相应的实例函数。

C++ 系列:template 01

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