函数模，类模板

Posted 2021-01-12 tianzeng

函数模板特化

函数模板特化:

1. 关键字template后面接一对<>
2. 再接模板名和一对<>，尖括号中定义这个特华的模板参数
3. 函数形参表
4. 函数体

template <typename T>
int com(const T &v1,const T &v2) 
{
    return v1>v2?1:0;
}

template <>
int com<const string>(const string &v1,const string &v2)
{
    return strcmp(v1.c_str(),v2.c_str());
}

特化的声明必须与对应的模板相匹配，当调用cmp函数时，传给他两个const string类型的参数，编译器调用特化版本，特化函数参数固定为const string类型，当调用其他类型（包括string）时，调用泛化版本

1.声明特化模板

函数特化模板可以声明而无需定义

template <>
int com<const string>(const string &v1,const string &v2)

注意：

1. 模板特化总是包含模板空参说明符（template<>）
2. 必须包含函数形参列表，如果可以从函数形参推断模板实参，不必显示定义模板实参

template <>
int com(const string &v1,const string &v2)
{
    return strcmp(v1.c_str(),v2.c_str());
}

2.函数重载与模板特化

如果省略template<>,则是函数的重载非模板版本

template <typename T>
int com(const T &v1,const T &v2) 
{
    return v1>v2?1:0;
}

//template <>
int com(const string &v1,const string &v2)
{
    return strcmp(v1.c_str(),v2.c_str());
}

注意：

　　当定义非模板函数的时候，对实参应用常规转换；特化模板的时候，对应的实参类型不应用转换。

　　模板特化版本的调用中，实参类型必须与特化版本的函数类型参数完全匹配，若果不完全匹配，编译器将为实参从模板定义实例化一个实例。

3.不能总是检测到重复定义

　　应在一个头文件中包含模板特化的声明，每个源文件包含该头文件

完整代码

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

template <typename T>
int com(const T &v1,const T &v2) 
{
    return v1>v2?1:0;
}

template <>
int com(const string &v1,const string &v2)
{
    return strcmp(v1.c_str(),v2.c_str());
}

int main()
{
    int a=1,b=2;
    string s1="123",s2="1";
    
    cout<<com(s1,s2)<<endl;
    return 0;
}

类模板特化

　　特化可以定义与模板本身不同的成员。如果一个特化无法从模板定义某个成员，该特化类型就不能使用该成员。类模板的定义不会用于显示创建特化成员的定义。

1.类特化定义

　　在类特化外部定义成员时，成员前不加template<>

/*
 *类特化为 const char*类型，上面的函数特化类似
 *此例子只是为了说明类特化模板定义成员 
 */

void queue<const char*>::push(const char *val) 
{
    return real_queue.push(val);
}

2.特化成员而不特化类

template<> 
void queue<const char*>::push(const char *val);

与任何特化函数模板一样，以空参的形参表开头，在定义类的头文件中

3.类模板的部分特化

template <class T1,class T2>
class some_templae
{
    //
}

//特化T2为int类型，T1为任何类型 
template<T1>
class some_template<T1,int>
{
    //
}

注意：

1. 部分特化像类模板的定义
2. 部分特化的模板形参是类模板定义的形参表子集
3. 部分特化形参表只列出未知模板形参的那些实参

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

template <class T1,class T2>
class Ship
{
    public:
        Ship(T1 a1,T2 a2):a(a1),b(a2){}
        void show()
        {
            cout<<a<<" "<<b<<endl;
        }
    private:
        T1 a;
        T2 b;
};

//特化T2为int类型，T1为任何类型 
template<class T1>
class Ship<int,T1>//<T1,int>都可以，int和T1的位置可以交换 
{
    public:
        Ship(T1 a1,int a2):a(a1),b(a2){}
        void show()
        {
            cout<<a<<" "<<b<<endl;
        }
    private:
        T1 a;
        int b;
};

int main()
{
    Ship<double,int> s(1.222,2);//调用通用版本，也可调用通用版本以为当生命部分特化时，编译器会选择最特化的版本，当无部分特化时，选择通用版本
    Ship<double,double> s2(6.66,9.99) ;//调用特化版本 
    
    s.show();
    s2.show();
    return 0;
}

注意：

　　部分特化的定义与通用模板的定义不冲突，部分特化可以具有与通用模板完全不同的成员集合，类模板成员的通用定义永远不会用实例化模板部分的特化成员

重载与函数模板

（1）为该函数建立候选集合：

　　　a.与背调函数名相同的任意普通函数

　　　b.任意模板实例化，模板实参发现了与调用中所用函数参数相匹配的模板实参

（2）确定哪些普通函数的的行为是可行的，候选集合中的每个实例模板都可行

（3）如果需要转换来进行调用，根据转换的种类排列可行函数，模板函数实例转换有限

　　　a.如果只有一个函数可选，就调用他

　　　b.有多个可选，具有二义性，去掉所有模板实例

（4）重新排列去掉函数模板实例的可用函数

　　　a.有一个则调用

　　　b.否则具有二义性

1. 如果只包含一个函数可选，就调用这个函数
2. 否则具有二义性

//函数模板 
template<typename T
int com(const T&,const T&);

//普通函数 
int com(const char*,const char*);

char s1[]="sdfa",s2[]="dfaskf";
com(s1,s2);//会调用普通函数，因为函数会将数组转化为指针，调用普通函数优先于调用模板 

转换与重载函数模板

　　当普通函数与模板函数都同样匹配，且一样好时，非模板版本有限