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这里，我们使用另一种方法实现std::tuple，使用的是作为成员变量递归展开的方式，称为递归组合展开。

typelist//空的typelistpublic:为了后续方便，使用宏定义先预定义一些typelist//宏定义简短嵌套代码。

typelisttypelisttypelist这个概念比较系统的出现是在ModernCDesignModernCDesign一书中，关于typelisttypelisttypelist的解释，就是用来操作一大堆类型的CC++C容器，就像std::list一样能够为数值提供各自操作一样，不过这里操作的是类型，而不是数值。这里，基于C11C++11C11以上的标准实现typ。

元编程还有一种功能，成为混合元编程。1程序员写出一段元编程代码2编译器根据这段代码编译出一段新代码，实现程序真正功能的是这段生成的新代码3编译器会对这段新代码进行编译，产生最终的可执行程序。也就是说，混合元编程可以看作是运行期间的C代码生成器。

元编程的英文名字是MetaProgramming，也称为模板元编程TemplateMetaprogramming，可以理解为一种编程手法，用于实现一些比较特殊的功能。元编程一般与“递归”有着比较密切的联系，代表着元编程这种编程手法中大多情况都会使用到递归的编程技术。之前的，可以看看具体的实现。传统的函数都是在程序运行期间被调用和执行，而元函数是能够在程序编译期间被调用和执行（编译期间就能得到结果）。C11引入了constexpr。

在之前介绍了trait用于参数的方法。实际上，我们也可以为这个函数模板的算法策略提供一个接口，比如我们可以计算这个范围内的差值，或者找到这个范围内的最小值。因此，我们需要再次改造参数列表，提供一个策略模板的参数，用于指定算法策略。然后，我们再改造一下funcsum如果我们需要一个取最小值的算法策略呢？显然，我们需要重新实现一个（参考），然后特化出各自类型，比如intcharfloat等等。这里就实现int。

traittrait。

类型的变量，只是这样的写法在语义上是通过的，如果不是类类型，在语义上无法通过，因此会调用优先级低的。我们知道，基类的前提是两个类型都应该是类类型，并且派生类可以向父类发生隐式地转换。现在我们可以使用成员函数重载的方式实现一下这个类模板。可用于派生类向基类转换，如果可以发生转换，那么将调用。标准中用于判断某个类型是否是另一个类父类的类模板。，并且这个类可以被一个成员变量指针指向。的重载，如果一个类不是联合类型。版本的成员函数，得到的返回值为。的写法，类内部不一定要有。这里，我们使用成员函数。

这个类模板主要是判断某个类型是否能隐式地转换为另一个类型，类模板内部存在一个变量。可以在语义上构造出一个对象（实际上不会直接构造出），如果这个对象可以从。运行结果如下，因为基类不能隐式转换为派生类，所以。可以正确的得到返回值类型了， 此时将调用返回值为。，反之派生类可以隐式转换为基类，所以。有使用过，感兴趣可以先看看。首先需要实现一个辅助类，然后让。标准库中提供的可变参类模板。否则，就会调用优先级最低的。我们继承这个辅助类中的。函数，得到一个返回值。

我们通过成员函数重载的方式，由于可变参类型的函数优先级最低，因此我们可以让无法匹配的在最后，此时一定就是没有默认构造了。通过这个特性，我们可以萃取出许多有趣和有用的信息，这里我们主要介绍如何利用这个特性实现。来判断返回值类型是否与`true_type``一样，如果是，则。类型，实际上这里是一个临时对象，有默认构造函数生成。的方式，也可以直接利用重载的函数的返回值来实现。中讲解了相关的概念，这里不过多叙述。首先有两个类型，其中一个具有默认构造的。而有默认构造的类型一定可以调用。类型，另一个实现了构造函数的。

用于判断两个类型是否相同，如果类型相同，则类模板内部的。以上，也能实现其变量模板。，用来判断某个类型是不是。标准库中有一个类模板。

我们补充类对AAA//对A类型的特化版本template//必须类内定义类外声明//类外声明注意这里不能再类内初始化，需要在类外初始化initValueinitValueinitValue或者在C17C++17C17之后，使用关键字，可以在类内初始化，如BBBclass B {public:int m_i;template最后，由于存在加法操作，我们需要重载一下。

C11标准库提供了一个类模板，如果传进来的模板参数类型是一个引用类型，如&&，则会把这个引用类型中的引用部分删除。

萃取这个词的英文是trait，也可以翻译成，这里统一翻译为萃取。萃取技术通常用于对模板中的各种模板参数进行管理。这种技术往往是通过写一个类模板来体现，而这种类模板也被成为“trait类模板”。从表现上来说，trait类模板像一个中间件一样，夹在不同的代码之间，使得代码之间结合或调用变得更加灵活。这里介绍的萃取技术为固定萃取fixedtraits，即传入一种类型，萃取出另外一种类型，只要传入的类型固定了，那么得到的类型也就固定下来了，因此被称为固定萃取。

std::isunion是C11引入的类模板，用于判断一个类是否是一个联合union类型。这个类模板中有一个value成员，如果类型T是union类型，那么这个value的值为1，否则为0。由于这个模板的实现与编译器内部的支持有关，因此更详细的源码需要查阅相应的资料。这里展示一下基本的使用方法：调用测试函数，打印相应的类名和value其中，C17之后，有相应的变量模板isunionv。

std::integersequencestd::integersequence是C14引入的的类模板，主要用于生成一个整型数字序列的，如012345这样的序列。这里的T一般使用的是intunsignedint等类型。

removeallextents是C11引入的类模板，它的功能是把一个数组的数组类型部分移除，只保留元素类型。

如果是自定义类型，并且具有默认构造，然后我们也能够通过decltypedecltypedecltype来推导//重载一下+运算符elem() {}//创建临时对象//重载运算符-//...中间省略具体实现return res;其中具体的实现内容与类的具体使用有关，这里只做最基本的演示。

stdfunctionstd::function是C11C++11C11引入的一个可调用对象包装器，它可以通过指定模板参数，统一来处理各自可调用对象。lambadalambadalambada//全局函数std::cout

C++11C++11C++11标准引入了std::conditionalstd::conditionalstd::conditional，这是一个类模板，用于表现一种编译期间的分支逻辑。它的实现代码比较简单，如下所示：可以发现，在它的模板中，如果第一个参数为falsefalsefalse，那么我们将会调用它的特化版本，其内部的typetypetype将被替换为第二个UUU类型。反之，将调用它的泛化版本，typetypetype也将会被替换为第一个TTT类型。下面是std::conditionalstd::

std::true_typestd::true\_typestd::true_type和std::false_typestd::false\_typestd::false_type实际上是类型别名，经常被使用到。例如标准库有以下的代码：所以，它们实际上是同一个类型的两种特化版本的别名，可以看作是两个类型，也可以看作是一个类型。下面是std::true_typestd::true\_typestd::true_type和std::false_typestd::false\_typestd::false_ty

C++17C++17C++17引入了std::void_tstd::void\_tstd::void_t，它其实是一个别名模板，源码非常简单，大概如下所示：它实际上是一个别名模板，但有个特点，就是无论传入什么都会变成voidvoidvoid类型。通过它的这个特性，我们能够检测到应用SFINAESFINAESFINAE特性时出现的非法类型，也就是说，传入的类型必须是有效的类型，而不是非法类型。考虑以下的代码：这里我们的HasInnerTypeHasInnerTypeHasInnerType内部有一个类型

std::declvalstd::declvalstd::declval 是C++11C++11C++11标准中出现的一个函数模板。这个函数模板设计的比较奇怪（没有实现，只有声明），因此无法被调用，通常是和decltyedecltyedecltye和sizeofsizeofsizeof等关键字一起使用，来进行类型推导等等。下面是declvaldeclvaldeclval的一般源码实现：这里的std::add_rvalue_reference_tstd::add\_rvalue\_reference\_ts

对于可变参类模板的继承方式总结起来就两种，其他方式可以看做是这两种方式的排列组合。1(1)1形如templateArgstemplateArgs...的单继承2(2)2形如templateArgstemplateArgs...的多继承继承的时候可以对这两种类型进行排列组合，也可以指定增加其中一个类型，如charcharchar类型等。注意，templateArgs。

在介绍std::enablei​fSFINAESubstitutionFailureisnosanError，即“替换失败不是一个错误”。SFINAE可以看做是C语言的一种特性或模板设计中要遵循的一个重要原则，非常重要，务必要理解好。现在，我们通过一个小样例来了解一下SFINAE比如，这里我们写了一个函数模板，返回类型是T::sizetype。

1直接调用： 如从main函数中调用funcMiddle函数，这其实就叫作直接调用。2转发：从main主函数中调用funcMiddle函数，然后通过funcMiddle调用funcLast函数，这就叫转发。3完美转发：在转发（中转这些参数）的过程中，这些参数的某些类型信息回丢失（如参数的cosnt属性，引用()等），显然这种转发就是不完美的。但是如果这些参数的类型信息可以原封不动地从funcMiddle。

autoautoauto并不陌生，早在C98C++98C98就有autoautoauto关键字，但当时的autoautoauto也只是一个自动变量的说明符，基本上没什么用处。直到C11C++11C11autoautoauto才被赋予了全新的含义——用于变量变量的自动类型推导。换句话说，就是在声明变量的时候根据变量类型自动为此变量选择匹配的类型，不需要程序员显式地指定类型。

1(1)1带有引用类型的形参传入后，引用类型会被忽略。2(2)2无论形参是否带有constconstconst限定，只有实参具有constconstconst限定，那么推导出来的形参tmprvtmprvtmprv就一定具有constconstconst限定通过上面的范例，总结一下编码技巧。&①&形参中的引用有两个作用:可以通过对形参的修改来修改实参﹔传递引用比传值效率更高。

这里的abc被推导为什么类型？显然可见，为constint类型，上面不都写着呢！这里传入的10显然是转换为了int类型，那么Tintabcconstint，这是容易推导出来的。

之前对于模板，我们都是写在同一个cpp文件下，那如果我们将模板分开，单独开一个h和cpp来创建模板，会发生什么？首先，我们创建一个myclassh注意这里的代码是防止多次引用头文件然后我们创建一个myclasscpp文件，类外实现一下模板然后再主函数maincpp看上去没什么问题，编译器也没有报错，我们运行一下：maincppMYClassintMYClass因此，解决方法就是在myclassh。

实际上，只要继承列表中存在一个类具有虚成员函数，那么就会发生多态，这根本上是因为不管是多继承还是单继承，只要存在虚函数的基类，那么在派生类就会存在虚函数指针，在运行时发生多态。类，具有虚成员函数，因此继承链的所有类都具有虚成员函数，因此当基类调用派生类函数的时候会发生多态，而。这里我们运用的混入技术：派生类继承基类的模板。变为虚函数，这就是所谓的“用参数化的方式表达成员函数的虚拟性”。类不具有虚成员函数，因此调用的是自身的函数。类提供一个带有虚函数的类，那么就可以让。可以发现，虚函数的存在体现的多态。

混入Mixins这个概念，是一种编程手法，用于描述类与类之间的一种关系，这种关系比较类似于多重继承，看起来更像颠倒过来的基础（基类基础派生类）。混入的实现手段是把传入的模板参数当做该类模板的父亲。

奇异的递归模板模式 (Curiously Recurring Template Pattern)(Curiously \ Recurring \ Template \ Pattern)(Curiously Recurring Template Pattern)不是一种新技术，而是一种模板编程中使用的编程手法：把派生类作为基类的模板参数。下面是一个简单范例：这样的继承方式在模板与泛型编程中很常见。以下介绍一下基本的几个用法。一般情况下，我们可以通过std::static_caststd::stati

我们知道，通过基类定义虚函数，派生类重写基类的虚函数，在基类绑定派生类时，调用同名虚函数时，可以发生多态，这样的多态称为动态多态。因为这样的多态需要再运行时才能确定调用的成员函数是哪一个，这里不过多介绍。我们用父类引用绑定子类对象（也可以用父类指针），这样我们在调用子类虚函数时就能发生多态。

可以发现，我们这里的偏特化版本都是基于参数范围上的特化。可变参数模板不存在特化，只有偏特化。

指针和第一个继承的基类相同，并且继承之后派生类的大小为自己的大小与所有基类的大小之和。对于基类参数的展开，一般是通过在构造函数中递归展开的，与递归组合的展开方式类似。关于多继承的细节不是泛型与模板的重点，因此这里只需要了解一下即可。是一个支持多继承的语言，因此继承的类也可以是一个基类的参数包。作为基类参数包的标志。

可变参类模板也和可变参函数模板一样，允许模板定义含有0到多个（任意个）模板参数。可变参类模板参数包的展开方式有多种，以下介绍几种常见的方法。

折叠表达式FoldExpressions是C17标准引入的，引入折叠表达式的主要目的是计算某个值（表达式的结果当然是一个值）。这个值的特殊在于：它与所有可变参有关，而不是与但单独某个可变参有关。由于可变参的展开比较繁琐，所以使用这得表达式，可以不展开参数而计算出可变参的结果。

可变参模板的英文名叫VariadicTemplate，是C11引入的标准。可变参模板允许参数的数量不固定，可以有任意多个。floatfloat得到下面结果：1在templatetypename...T中我们需要在typename后面加入...，表示当前的参数是参数包（可变参）2在函数模板的形参中，我们传入的是T...args类型，其中T...表示可变参类型（一包类型），而这时args。

这是一个特殊的语法，我们可以在类内直接定义（不是声明）一个友元类，然后再类外可以直接调用它。注意下面代码，我们需要传入一个同类型的变量Men3Men3Men3，然后使用它调用Men3Men3Men3//在类模板中直接定义友元类//直接在类内定义友元函数friend void func4(Men3& men) { //传入自身相同的类private:std::cout