文章目录

• 一、非类型模板参数
• 二、模板特化
• 三、模板分离编译的问题

一、非类型模板参数

模板参数分为 类型形参 和 非类型形参

• 类型形参：用 class 和 typename 定义的参数
• 非类型形参：模板参数中声明的一个变量，这个变量只能是整形家族的，并且只能当常量使用

#include using namespace std;// T 为类型参数，N 为非类型参数，只可以当常量使用
//模板参数的缺省规则和函数参数的缺省规则一样
template
class Array
{
public:size_t capaciyt() const{return N;}private:T arr[N];
};int main()
{Array a1;Array a2;// 输出 10 20cout << a1.capaciyt() << " " << a2.capaciyt() << endl;return 0;
}

二、模板特化

用模板可以实现通用的函数和类，但是有时想要对该模板中的某些类型进行特殊化处理，就需要使用模板特化，函数模板和类模板都可以进行特化，但通常函数模板特化可以用函数重载替代

模板特化的语法：

1. 必须要先有一个基础的函数模板或类模板
2. 模板关键字 template 后跟 <>，<> 中写出未特化的类型，都特化了就不写如果是偏特化中的满足条件特化则需要使用 typename 关键字后跟偏特化的类型
3. 函数名或类名后跟 <>，<> 中指定需要特化的类型，未特化的类型也需要写出
4. 函数名或类名、函数形参表需要和原模板保持一致

模板特化的使用：

#include using namespace std;// 定义一个通用的小于的仿函数
template
struct Less
{bool operator()(const T& x, const T& y){return x < y;}
};// 对 int* 进行特化
template<>
struct Less
{bool operator()(const int* x, const int* y){return *x < *y;}
};int main()
{// 创建匿名对象调用 less 模板，输出 1cout << Less()(1, 2) << endl;// 如果还是调用 less 模板，便只能用地址比较，可能输出 0// 通过特化后，可以用指针指向的内容进行比较，输出 1int* p1 = new int(1);int* p2 = new int(2);cout << Less()(p1, p2) << endl;return 0;
}

模板特化分为 全特化 和 偏特化(半特化)

• 全特化：将模板参数列表中的所有参数都确定化
• 偏特化：1. 对部分参数特化， 2. 对满足条件的类型特化

#include using namespace std;// 类模板
template
class demo
{
public:// 构造函数demo(){cout << "demo" << endl;}
};// 全特化
template<>
class demo
{
public:demo(){cout << "demo" << endl;}
};// 偏特化，对部分参数特化
template
class demo
{
public:demo(){cout << "demo" << endl;}
};// 偏特化，对满足条件的类型特化
// 当两个参数都是指针类型时的特化
template
struct demo
{
public:demo(){cout << "demo" << endl;}
};int main()
{// 调用模板，输出 demodemo d1;// 调用全特化，输出 demodemo d2;// 调用偏特化中的部分特化，输出 demodemod3;// 调用偏特化中的满足条件特化，输出 demodemod4;return 0;
}

三、模板分离编译的问题

通常在写项目时，都会将声明写在 .h 文件中，定义写在 .cpp 文件中，但是对于函数模板和类模板而言，如果将声明和定义分离，将会出现链接错误

// demo.h
#pragma once#include using namespace std;template
class demo
{
public:// 声明函数demo();
};// demo.cpp
#include "demo.h"// 定义函数
template
demo::demo()
{cout << "demo()" << endl;
}// test.cpp
#include "demo.h"int main()
{demo d;return 0;
}

编译时提示链接错误

• 文件经过预处理后，.h 会被拷贝到包含的 .cpp 文件中

// demo.cpp
#pragma once#include using namespace std;template
class demo
{
public:// 声明函数demo();
};// 定义函数
template
demo::demo()
{cout << "demo()" << endl;
}// test.cpp
#pragma once#include using namespace std;template
class demo
{
public:// 声明函数demo();
};int main()
{demo d;return 0;
}

• 编译时 .cpp 文件都会单独编译

编译完成后，由于 test.cpp 文件中有 demo 的声明，因此 demo d 可以转化为 call demo()(地址)，不过在 demo.cpp 文件中虽然有 demo 的声明和定义，但是 demo 无法知道要实例化什么类型的 demo，因此也就不会实例化，所以链接时，test.cpp 中就无法找到 demo，也就导致了链接错误

解决方法：

• 显示实例化，这个方法不好用

// 在 demo.cpp 文件中，像如下声明需要使用的类型
template
demo::demo();

• 声明和定义都放在 .h 文件中或者 .hpp 这里的后缀是用来暗示这个文件是模板，推荐使用这种

// 只写 demo.h 文件，不需要 demo.cpp 文件
#pragma once#include using namespace std;template
class demo
{
public:// 声明函数demo();
};// 定义函数
template
demo::demo()
{cout << "demo()" << endl;
}

模板优点：模板增加了代码的复用性
模板缺点：模板出现编译错误时，错误信息非常凌乱，不容易查找到错误