C++ 重点知识梳理（五） --------- 泛指类型

最新推荐文章于 2024-05-08 23:03:39 发布

短发大美妞

最新推荐文章于 2024-05-08 23:03:39 发布

阅读量267

点赞数

分类专栏： C++ 基础文章标签： C

C++ 基础专栏收录该内容

10 篇文章

订阅专栏

本文探讨了泛型编程的优缺点，对比了模板函数与普通函数，详细解析了模板的全特化和偏特化，以及它们在C++编程中的应用。

六、泛型编程

6.1 使用模板的优点和缺点？

优点：

在一些场景可以避免重复代码
有些问题难以使用OO技巧（如继承和多态）来实现，而使用模版会很方便
template classes更加的类型安全，因其参数类型在编译时都是已知的。

缺点：

一些编译器对template支持不好。
编译器给出的有些出错信息比较晦涩。
为每种类型都生成额外的代码，可能导致生成的exe膨胀。
使用templates写的代码难以调试
templates在头文件中，这样一旦有所变更需要重编译所有相关工程

6.2 模板函数和函数的对比？

模板函数由函数模板实例化而来，编译器推断模板实参，然后实例化出对应的函数定义。模板函数是函数模板的实例。
普通函数需要程序员手动重载才能实现对于不同类型参数的支持。
函数模板只能用于函数的参数个数相同而类型不同的情况，如果参数个数不同，则不能使用函数模板,只能使用重载。
函数模板必须要求所有实参的类型T都相同，无法进行隐式类型转换。
进行函数调用时，编译器优先选择匹配的非模板函数，如果找不到再试着进行函数模板的实例化，如果还不行，则这个调用违法。这样做可以减少函数模板实例化次数，提高效率。

6.3 模板的全特化和偏特化？

什么是特化？

所谓特化，就是将泛型的东东搞得具体化一些，从字面上来解释，就是为已有的模板参数进行一些使其特殊化的指定，使得以前不受任何约束的模板参数，或受到特定的修饰（例如const或者摇身一变成为了指针之类的东东，甚至是经过别的模板类包装之后的模板类型）或完全被指定了下来。

模板有两种特化，全特化和偏特化（局部特化）模板函数只能全特化，没有偏特化（以后可能有）。模板类是可以全特化和偏特化的。全特化，就是模板中模板参数全被指定为确定的类型。全特化也就是定义了一个全新的类型，全特化的类中的函数可以与模板类不一样。偏特化，就是模板中的模板参数没有被全部确定，需要编译器在编译时进行确定。在类型上加上const、&、*（ cosnt int、int&、int*、等等）并没有产生新的类型。只是类型被修饰了。模板在编译时，可以得到这些修饰信息。

模板为什么要特化，因为编译器认为，对于特定的类型，如果你能对某一功能更好的实现，那么就该听你的。

模板分为类模板与函数模板，特化分为全特化与偏特化。全特化就是限定死模板实现的具体类型，偏特化就是如果这个模板有多个类型，那么只限定其中的一部分。

先看类模板：

template<typename T1, typename T2>  
class Test  
{  
public:  
    Test(T1 i,T2 j):a(i),b(j){cout<<"模板类"<<endl;}  
private:  
    T1 a;  
    T2 b;  
};  
  
template<>  
class Test<int , char>  
{  
public:  
    Test(int i, char j):a(i),b(j){cout<<"全特化"<<endl;}  
private:  
    int a;  
    char b;  
};  
  
template <typename T2>  
class Test<char, T2>  
{  
public:  
    Test(char i, T2 j):a(i),b(j){cout<<"偏特化"<<endl;}  
private:  
    char a;  
    T2 b;  
};

那么下面3句依次调用类模板、全特化与偏特化：

Test<double , double> t1(0.1,0.2);  
Test<int , char> t2(1,'A');  
Test<char, bool> t3('A',true);

而对于函数模板，却只有全特化，不能偏特化：

//模板函数  
template<typename T1, typename T2>  
void fun(T1 a , T2 b)  
{  
    cout<<"模板函数"<<endl;  
}  
  
//全特化  
template<>  
void fun<int ,char >(int a, char b)  
{  
    cout<<"全特化"<<endl;  
}  
  
//函数不存在偏特化：下面的代码是错误的  
/* 
template<typename T2> 
void fun<char,T2>(char a, T2 b) 
{ 
    cout<<"偏特化"<<endl; 
} 
*/

注意：