C11简洁之道:模板改进
Posted 渔舟唱晚
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了C11简洁之道:模板改进相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
1、 右尖括号
我们在C++98/03中使用泛型编程的时候,经常遇到“>>”被当作右移操作符,而不是模板参数的结尾。假如我们有如下代码:
template <typename T> class Foo{}; void func(void) { vector<Foo<int>> test; }
使用C++98/03的时候会出现如下错误:
hello.c:13:16: error: ‘>>’ should be ‘> >’ within a nested template argument list vector<Foo<int>> test;
意思就是vector<Foo<int>>的写法不支持,我们不得不改成vector<Foo<int> >,”>>”之间有个空格。在C++11中对”>>”做了单独处理,是编译器知道“>>”是一个右移操作符还是模板结束符。不过,也有特例。如下代码在C++11中就会报错:
template <int T> class Foo{}; void func(void) { vector<Foo<100 >> 2>> test; }
报错内容为:
hello.c:13:20: error: expected unqualified-id before numeric constant vector<Foo<100 >> 2>> test;
也就是产生了二义性,那么如何解决呢?加上括号就OK。
vector<Foo<(100 >> 2)>> test;
2、 模板别名
在c++98/03中,我们可以通过typedef来定义一个类型的别名,当然,并不是产生新的类型,而是一个别名而已。像这样:
typedef unsigned int uint;
因为是别名,所以并不能通过typedef来进行函数的重载,像这样:
typedef unsigned int uint; void func(unsigned int); void func(uint); //error:erdefinition
那么我们假如有如下需求,我们看C++98/03是怎么实现的:
我们需要一个map,固定的key值为string,value为string或者int。
正常定义是两种类型:
typedef map<string, int> map_s_i; typedef map<string, string> map_s_s;
那如果我们用模板来解决呢?
template <typename Val> struct str_map { typedef map<string, Val> type; };
str_map<int>::type map1;
好,现在有了C++11,我们来看C++11是怎么实现的:
template <typename Val> using str_map_t = map<string, Val>; str_map_t<int> map1;
是不是很简单?语法也比C++98/03要简单太多,代码也简洁了不少。
这里我们使用了C++11的关键字using,using几乎涵盖了typedef的所有功能。typedef的定定义方法和变量的声明类似,就像声明一个变量,在变量之前加上重定义类型,然后加上typedef即可;而using则不一样,using后面接新标识符,而后像赋值一样将需要别名的类型赋值给新标识符即可。总的来说,typedef有时候阅读难度比using更大(比如在定义函数指针的时候),using别名语法比typedef更加清晰。
//重定义unsigned int typedef unsigned int uint_t; using uint_u = unsigned int; //重定义map typedef map<string, int> map_s_i_t; using map_s_i_u = map<string, int>; //定义函数指针 typedef void (*func_t)(int, int); using func_u = void(*)(int, int);
需要注意的是,using也不会产生新类型,上面的例子中using只是typedef的等价物,目的是改善C++98/03含蓄的语法,使代码可读性更高,更简洁。using同样不能重定义函数:
using uint = unsigned int; void func(unsigned int); void func(uint); //error:erdefinition
值得注意的是,using定义的模板,既不是类模板,也不是函数模板,而是一种新的模板表达方式:模板别名。通过using可以轻松定义任意类型的模板表达方式。
template<typename T> using u_t = T; u_t<int> i_int;
u_t实例化后的类型和它的模板参数类型等价,这里u_t<int>等价于int。
3、 函数模板的默认模板参数
3.1 C++11的默认参数
c++98/03中,类模版可以有默认模板参数,但是函数模板不支持默认参数。
template<typename T, typename U = int, U N = 0> struct Foo { // } template <typename T = int> //error in c++98/03:default template arguments void func() { // }
但是在C++11中解除了这个限制,上面的函数可以直接调用,就像调用正常函数一样:
int main(void) { func(); return 0; }
当所有的类型都有默认的参数外,函数的调用就像一般的函数调用一样,但是类模板即使所有的类型都有参数,还是需要加上”<>”来实例化。
3.2 细节
模版默认参数可以和自动推导结合使用来提升灵活性。我们可以在平时的编码中,指定一部分模板参数,另外的一部分自动推导,但是有两条规则:
如果编译器无法自动推导函数模板参数类型,则使用默认模板参数;
如果能推导函数模板参数,则使用推导类型。
我们来看两个例子:
template<typename T> struct identity { typedef T type; }; template <typename T = int> void func(typename identity<T>::type va, T = 0) { //... } int tfunc(void) { func(123); //T->int func(123, 123.0); //T->double return 0; }
通过identity模板禁用了val的类型自动推导,但是func指定了模板参数T的默认参数类型,所以func(123)使用默认的int类型,而在func(123,123.0)中,第二个参数123.0为double类型,所以T优先被推导为double类型。
以上是关于C11简洁之道:模板改进的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章