C++，使用模板编程的术语/习语

Posted 2023-02-22

【中文标题】C++，使用模板编程的术语/习语

【英文标题】：C++, the term/idiom for programming using template

【发布时间】：2011-05-27 21:16:22

【问题描述】：

我一直在读这个词：

模板编程 通用编程 元编程 可能是另一个成语/术语..

对于任何使用模板的 c++ 代码，哪一个是正确或更准确的术语？

【问题讨论】：

这是一篇很好的文章，描述了（除其他外）泛型编程：stlport.org/resources/StepanovUSA.html，直接来自发明它的人。

【参考方案1】：

阿法伊克：

模板编程只是指经典的“使用模板编程”，即“我有一个函数/类，我想让它适用于任何类型，我'将只是使其成为模板"。

它也可以被视为“包罗万象”的类别，包括任何使用模板的编程技术。

泛型编程可以综合描述为 STL 使用的编程范式。

***将其定义为

一种计算机编程风格，其中算法根据待指定的类型编写，然后在需要时为作为参数提供的特定类型实例化

恕我直言，最好说所有容器都设计为可与任何类型一起使用（不牺牲类型安全性），并且算法设计为足够通用以适用于任何容器类型（只要使用它们是明智的，显然，即对无序的容器进行排序是没有意义的）。

请注意，泛型编程（具有此定义）并不严格要求使用模板，事实上它可以通过继承和动态多态性来实现（感谢 Ben Voigt)。

总的来说，我会说模板编程和泛型编程部分重叠，很多人使用术语泛型编程和模板编程可互换。

模板元编程是一种编程风格，其中模板用于执行编译时计算/决策/检查，通常在没有模板的情况下无法实现（静态断言、编译时常数计算，...）。

这样的代码通常是相当做作的，因为 C++ 不是为这种编程风格而设计的（实际上是后来“发现”的），而且 C++ 程序员可能看起来不熟悉，也因为它经常接近函数式编程（没有很好的语法工具）而不是遵循通常在 C++ 中使用的命令式范式。

【讨论】：

可能值得一提的是，“泛型编程”不需要模板，使用继承和重载虚函数的动态多态性也可以称为“泛型编程”。

@Ben：是的，你是对的，虽然通常在 C++ 中使用模板进行操作效率更高。

@Matteo：这不是一个真正的效率问题——动态多态支持异构对象的集合，而模板不支持。有时甚至必须同时使用这两种方法。

@Ben：虽然使用动态多态性会抛出类型安全问题，这意味着它不再通用。我想说，如果不使用模板，C++ 中的泛型编程是不可能的。我强烈怀疑 Stepanov 会说同样的话，他创造了这个词。 ;)

@jalf：子类型演算表明动态多态性不会违反类型安全，至少在理论上是这样。您是否在考虑某些 C++ 没有做理论上正确的事情的特殊情况？我很想听听你的例子。

【参考方案2】：

通常称为泛型编程。

模板元编程与正常使用模板不同，在 TMP 类型中是在编译时操作的（请参阅boost.Mpl）。