typename的一些用法和注意问题

Posted 2020-11-28 litifeng

 

 

一些关键概念
在我们揭开真实原因的面纱之前，先保持一点神秘感，因为为了更好的理解C++标准，有几个重要的概念需要先行介绍一下。

限定名和非限定名
限定名(qualified name)，故名思义，是限定了命名空间的名称。看下面这段代码，cout和endl就是限定名：

#include <iostream>
int main()  {
    std::cout << "Hello world!" << std::endl;

}

cout和endl前面都有std::，它限定了std这个命名空间，因此称其为限定名。
如果在上面这段代码中，前面用using std::cout;或者using namespace std;，然后使用时只用cout和endl，它们的前面不再有空间限定std::，所以此时的cout和endl就叫做非限定名(unqualified name)。

 

依赖名和非依赖名
依赖名(dependent name)是指依赖于模板参数的名称，而非依赖名(non-dependent name)则相反，指不依赖于模板参数的名称。看下面这段代码：

template <class T>
struct MyClass {
    int i;
    vector<int> vi;
    vector<int>::iterator vitr;
    T t;
    vector<T> vt;
    vector<T>::iterator viter;

};

因为是内置类型，所以类中前三个定义的类型在声明这个模板类时就已知。然而对于接下来的三行定义，只有在模板实例化时才能知道它们的类型，因为它们都依赖于模板参数T。因此，T, vector<T>和vector<T>::iterator称为依赖名。前三个定义叫做非依赖名。
更为复杂一点，如果用了typedef T U; U u;，虽然T没再出现，但是U仍然是依赖名。由此可见，不管是直接还是间接，只要依赖于模板参数，该名称就是依赖名。

typename的标记作用：
结束以上两个个概念的讨论，让我们接着揭开typename的神秘面纱。
一个例子
在Stroustrup起草了最初的模板规范之后，人们更加无忧无虑的使用了class很长一段时间。可是，随着标准化C++工作的到来，人们发现了模板这样一种定义：

template <typename T>
void foo() {
    T::iterator iter;
    // ...
}

在上例代码中T本身已经是模板的类型参数，它只有等到模板实例化时才会知道是哪种类型，更不用说由T定义的内部的iterator。

编译器不知道第三行代码到底是，定义一个变量还是定义一个新类型，这样同一行代码能以两种完全不同的方式解释，而且在模板实例化之前，完全没有办法来区分它们，这绝对是滋生各种bug的温床。这时C++标准委员会再也忍不住了，与其到实例化时才能知道到底选择哪种方式来解释以上代码，委员会决定引入一个新的关键字，这就是typename。

 

c++标准定义到：

对于用于模板定义的依赖于模板参数的名称，只有在实例化的参数中存在这个类型名，或者这个名称前使用了typename关键字来修饰，编译器才会将该名称当成是类型。除了以上这两种情况，绝不会被当成是类型。

因此，如果你想直接告诉编译器T::iterator是类型而不是变量，只需用typename修饰：

template <typename T>
void foo() {
    typename T::iterator iter;
    // ...
}

通过加上typename关键字，这样编译器就可以确定T::iterator是一个类型，而不再需要等到实例化时期才能确定，因此消除了歧义。