本期主题：深度解析模板

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1. 非类型模板参数

模板参数分类类型形参与非类型形参。
类型形参即:出现在模板参数列表中，跟在class或者typename之类的参数类型名称。 非类型形参:就是用一个常量作为类(函数)模板的一个参数，在类(函数)模板中可将该参数当成常量来使用.

代码案例:

namespace zxf
{//这里的T是类型模板参数，N就是非类型模板参数template//也可也给缺省值的，但是和函数参数一样必须从左向右给出。class array{//实际当中很常用的public:T& operator[](size_t index) { return _array[index]; }const T& operator[](size_t index)const { return _array[index]; }size_t size()const { return _size; }bool empty()const { return 0 == _size; }private:T _array[N];//这里的N在模板里面 相当于常量使用。可以定义数组长度。//以前都是把N定义为一个宏，但是又把N写死了，无法在修改。size_t _size;};    //也可可以这样定义函数模板templatevoid fun(T a = -100){cout << a << ' ' << N << endl;}
}

我们可以看到在c++函数库中也有一个 array(定长数组) 他的底层就是只用了 非类型的模板参数.

他和vector的区别是什么呢?

区别就是 它可以不连续插入,而vector必须连续的插入,(只能从尾部一个一个插入数据)

array可以使用他的迭代器或者 [ ] 直接给任意位置插入数据.

它对比就是C语言的静态数组.

int arr[10];
int  arr2;

并且他的数据存在栈区和 arr[10]一样 , vector的数据一般存在堆区.

真正的优势:
C语言对于越界的检查不够好的,对于越界读不检查,对于越界写抽查.可能检查不出来.
而array直接可以在模板中很好的检查出来,无论读或者写.直接就断言报错.

注意： 1. 浮点数、类对象以及字符串是不允许作为非类型模板参数的。 2. 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果.

int main()
{//类的模板zxf::array arr;arr[0] = 1;arr[1] = 2;arr[33] = 3;arr[4] = 4;arr[2] = 5;//其他的不初始化就是随机值for (int i = 0; i < 100; i++){cout << arr[i];}cout << endl;//函数的模板zxf::fun(1);//必须显示实例化了//非类型模板参数不能是浮点数，类对象，字符串类型//只能是整形家族的类型。这样也是不允许的//size_t n = 1000;//zxf::fun(1);非类型模板参数不能是变量return 0;
}

2.类模板的特化

2.1.概念

通常情况下，使用模板可以实现一些与类型无关的代码，但对于一些特殊类型的可能会得到一些错误的结 果，需要特殊处理，比如：实现了一个专门用来进行小于比较的函数模板.

案例引入：

namespace zxf
{// 函数模板 -- 参数匹配templatebool Less(T left, T right){return left < right;}int main(){cout << Less(1, 2) << endl; // 可以比较，结果正确Date d1(2022, 7, 7);Date d2(2022, 7, 8);cout << Less(d1, d2) << endl; // 可以比较，结果正确Date* p1 = &d1;Date* p2 = &d2;cout << Less(p1, p2) << endl; // 可以比较，结果错误return 0;}
}

可以看到，Less绝对多数情况下都可以正常比较，但是在特殊场景下就得到错误的结果。上述示例中，p1指 向的d1显然小于p2指向的d2对象，但是Less内部并没有比较p1和p2指向的对象内容，而比较的是p1和p2指 针的地址，这就无法达到预期而错误。
此时，就需要对模板进行特化。即：在原模板类的基础上，针对特殊类型所进行特殊化的实现方式。模板特 化中分为函数模板特化与类模板特化。

2.2 函数模板特化

函数模板的特化步骤：

1. 必须要先有一个基础的函数模板 2. 关键字template后面接一对空的尖括号<> 3. 函数名后跟一对尖括号，尖括号中指定需要特化的类型 4. 函数形参表: 必须要和模板函数的基础参数类型完全相同，不同编译器可能会报一些奇怪的错误。

namespace zxf
{// 函数模板 -- 参数匹配templatebool Less(T left, T right){return left < right;}//这个是原来模板的特化//也就是对Date* 类型参数进行了特化，特殊化处理。template<>bool Less(Date* left, Date* right){return *left < *right;}//但是函数支持重载//直接写也可以，//但是类模板就不行了。bool Less(Date* left, Date* right){return *left < *right;}int main(){cout << Less(1, 2) << endl; // 可以比较，结果正确Date d1(2022, 7, 7);Date d2(2022, 7, 8);cout << Less(d1, d2) << endl; // 可以比较，结果正确Date* p1 = &d1;Date* p2 = &d2;cout << Less(p1, p2) << endl; // 可以比较，结果错误//此时我们需要特化的就是Date* 类型的。return 0;}
}

注意：一般情况下如果函数模板遇到不能处理或者处理有误的类型，为了实现简单通常都是将该函数直接给 出。

bool Less(Date* left, Date* right)
{return *left < *right;
}

所以函数模板一般不建议特化处理，直接重载会更好。

但是类模板就必须要用特化处理了。

2.3 类模板特化

2.3.1 全特化

全特化即是将模板参数列表中所有的参数都确定化。

template
class Data
{
public:Data() {cout<<"Data" <
class Data
{
public:Data() {cout<<"Data" <

2.3.2 偏特化

偏特化：任何针对模版参数进一步进行条件限制设计的特化版本。
偏特化分为两种:1,对部分参数特化;2,对参数加以限制.


template
class date
{
public:date() { cout << "date" << endl; }
private:T1 _d1;T2 _d2;
};//全特化
template<>
class date
{
public:date() { cout << "date" << endl; }
private:double _d1;double _d2;
};//半特化/偏特化//对部分参数进行特化
template
class date
{
public:date() { cout << "date" << endl; }
private:T1 _d1;char _d2;
};//对部分参数进行限制
template
class date
{
public:date() { cout << "date" << endl; }
private:T1* _d1;T2* _d2;
};
//或者
template
class date
{
public:date(const T1& d1, const T2& d2):_d1(d1),_d2(d2){ cout << "date" << endl; }
private:const T1& _d1;const T2& _d2;//注意引用在定义的时候必须初始化//所以我们在初始化列表中初始化了值//T1& _d1;//T2& _d2;
};int main()
{//不特化date d1;//全特化date d2;//半特化1:部分特化date d3;date d4;date d5;//半特化2:对参数进一步限制date d6;date d7;date d8('a',20);date d9(1,2.2);return 0;
}

特化的匹配:
一般找最合适的,
有现成的直接用现成的,没有现成的用半成品,没有半成品自己生成

3.模板的分离编译

为什么模板我们提倡不能分离编译.

解决方法 : 1. 将声明和定义放到一个文件 "xxx.hpp" 里面或者xxx.h其实也是可以的。推荐使用这种。 2. 模板定义的位置显式实例化。这种方法不实用，不推荐使用。

4. 模板总结

4.1【优点】

1. 模板复用了代码，节省资源，更快的迭代开发，C++的标准模板库(STL)因此而产生 2. 增强了代码的灵活性

4.2【缺陷】

1. 模板会导致代码膨胀问题，也会导致编译时间变长 2. 出现模板编译错误时，错误信息非常凌乱，不易定位错误