【C++】模板

非类型模板参数

模板参数分类类型形参与非类型形参。
类型形参即：出现在模板参数列表中，跟在class或者typename之类的参数类型名称。
非类型形参，就是用一个常量作为类(函数)模板的一个参数，在类(函数)模板中可将该参数当成常量来使用。

namespace sid
{
    //浮点数、类对象以及字符串是不允许作为非类型模板参数的
    //非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果
    template<class T,size_t N = 10> //模板类型的静态数组
    class array
    {
    public：
         T& operator[](size_t index)
         {
             return _array[index];
         }
         const T& operator[](size_t index) const
         {
             return _array[index];
         }

         size_t size() const
         {
             return _size;
         }
         bool empty() const
         {
             return 0 == _size;
         }
    private:
         T _array[N];
         size_t _size;     
    }；
}

模板的特化

通常情况下，使用模板可以实现一些与类型无关的代码，但对于一些特殊类型的可能会得到一些错误的结果，需要特殊处理，比如：实现了一个专门用来进行小于比较的函数模板

template<class T>
bool Less(T left,T right)
{
    return left < right;
}
int main()
{
    cout << Less(1,2) << endl; //可以比较 结果正确
    Date d1(2022, 7, 7);
    Date d2(2022, 7, 8);
    cout << Less(d1, d2) << endl; // 可以比较 结果正确
    Date* p1 = &d1;
    Date* p2 = &d2;
    cout << Less(p1, p2) << endl; // 可以比较 结果错误
    return 0;
}

可以看到，Less绝对多数情况下都可以正常比较，但是在特殊场景下就得到错误的结果。上述示例中，p1指向的d1显然小于p2指向的d2对象，但是Less内部并没有比较p1和p2指向的对象内容，而比较的是p1和p2指针的地址，这就无法达到预期而错误。

此时，就需要对模板进行特化。即：在原模板类的基础上，针对特殊类型所进行特殊化的实现方式。模板特化中分为函数模板特化与类模板特化

函数模板的特化步骤：

1. 必须要先有一个基础的函数模板
2. 关键字template后面接一对空的尖括号<>
3. 函数名后跟一对尖括号，尖括号中指定需要特化的类型
4. 函数形参表: 必须要和模板函数的基础参数类型完全相同，如果不同编译器可能会报一些奇怪的错误。

// 函数模板 -- 参数匹配
template<class T>
bool Less(T left, T right)
{
 return left < right;
}
// 对Less函数模板进行特化
template<>
bool Less<Date*>(Date* left, Date* right)
{
 return *left < *right;
}
int main()
{
    Date d1(2022, 7, 7);
    Date d2(2022, 7, 8);
    cout << Less(d1, d2) << endl; 
    Date* p1 = &d1;
    Date* p2 = &d2;
    cout << Less(p1, p2) << endl; //调用特化之后的版本，而不走模板生成了
    return 0;
}

一般情况下如果函数模板遇到不能处理或者处理有误的类型，为了实现简单通常都是将该函数直接给出。

类模板特化

全特化:
全特化即是将模板参数列表中所有的参数都确定化。

template<class T1, class T2>
class Data
{}

template<>
class Data<int, char>
{}

偏特化:
偏特化：任何针对模版参数进一步进行条件限制设计的特化版本。

template<class T1, class T2>
class Data
{}

// 将第二个参数特化为int
template <class T1>
class Data<T1, int>
{}

参数更进一步的限制
偏特化并不仅仅是指特化部分参数，而是针对模板参数更进一步的条件限制所设计出来的一个特化版本。

//两个参数偏特化为指针类型
template <typename T1, typename T2>
class Data <T1*, T2*>
{}

//两个参数偏特化为引用类型
template <typename T1, typename T2>
class Data <T1&, T2&>
{}