C++模板编程（10）---更深入的基础技术：模板参数（Template Parameter）

Template parameters有三种类型：

• 类型参数Type parameters
• 非类型参数 Non-type Parameters
• 双重模板参数 Template Template Parameters

所谓模板参数template parameters是在模板声明语句的参数化子句（parameterized clause）中声明的变量。Template parameters不一定要署名：

template <typename , int >  // 这里，两个模板参数都没有名称

class X;

但是当template程序中需要用到某个template parameter时，后者就必须署名。另外，后面声明的template parameters可以用到先声明的template parameters的名称，反之不然：

template <typename T,                   //第一个参数T，被用于第二和第三参数的声明中

                T* Root,

                template<T*> class Buf > //Buf, 就是template template parameter

class Struture；

1. 类型参数Type Parameters

Type parameters可以采用关键词typename 或关键词class导入，两者等价。其声明形式是：关键词typename 或class后面跟一个简单标识符，该符号后面可跟一个逗号以便区隔下一个参数，也可以使用闭锁角括号结束参数子句，或跟一个等号=标识出预设模板自变量default template argument。

在template 声明语句中type parameter的作用非常类似typedef的名称。例如不能使用如class T这样的完整名称，即使T确实表示一个class type：

template <typename Allocator>

class List {

        class Allocator* allocator；//Error

        friend class Allocator； //Error     

        ...    

};

2. 非类型参数NonType Parameters

Nontype template parameter是指那些可在编译期或链接期确定其值的常数。此种参数的类型必须是以下三者之一：

• 整数integral或列举enumeration类型
• pointer类型：包括指向常规objects、指向functions和指向members
• referenc类型：包括指向objects或指向functions。

令人惊讶的是，nontype parameter的声明在某种情况下也以关键词typename为前缀词

template <typename T,                                             //type parameter

                typename T::Allocator* Allocator>            //nontype parameter

class List;

Nontype parameters 也可以是functions类型或array类型，但它们都会退化为对应的pointer类型：

template <int buf[5]> class Lexer;

template <int* buf> class Lexer;

Nontype template parameters的声明类似变量声明，但不能加上static、mutable之类的修饰。你可以加上const或volatile，但如果修饰词出现在参数类型的最外层，编译器会忽略它们：

template  <int const length> class Buffer;

template <int length> class Buffer; //与上一行等价

最后一点，nontype parameters总是右值rvalues：它们不能被取值，也不能被赋值，

3. 双重模板参数Template Template Parameter 

template template parameters是一种class template占位符，其声明方式和class template类似，只是不能使用关键词struct和union：

template  <template <typename X> class C>   //OK

void f(C<int>* p);

template <template<typename X> struct C> //Error

void f(C<int>* p);

template <template<typename X> union C> //Error

void f(C<int>* p);

在它们的作用域内，你可以像使用class template那样地使用template template parameters。

1）template template parameters的参数也可以default template arguments

如果客户端没有为响应的参数指定自变量，编译器就会使用这些预设自变量：

template <template <typename T,

                                typename A = MyAllocator> class Container>

class Adaptation {

        Container<int> storage; //等价于 Container<int, MyAllocator>

        ...

};

2）template template parameters中，template parameter的名称只能被用于template template parameter 的其他参数声明中。

template <template<typename T, T*> class Buf>

class Lexer {

        static char storage[5];

        Buf<char, &Lexer<Buf>::storage[0]> buf;

        ...

};

template <template<typename T> class List>

class Node {

        static T* storage;

        ...

};

3）通常template template parameter中的template parameters名称并不会在其他地方用到，因此，未被用到的template parameter可以不署名。

例如，上面的Adaption template可被声明为：

template <template> <typename,

                                typename = MyAllocator> class Container>

class Adaptation

{

        Container<int> storage;  //等价于Container<int, MyAllocator>

        ...

}

4. 预设的模板引数Default Template Arguments

目前，只有class template的声明语句可以存在default template argument。无论何种template parameter都可以有预设的自变量，当然它必须匹配对应参数。很明显，预设自变量不能相依于其自身参数，但可以相依于之前声明的参数：

template <typename  T, typename Allocator = allocator<T> >

class List;

和函数的预设自变量一样，某个参数（不论是调用参数还是模板参数）带有预设自变量的条件是：其后续所有参数也都有预设自变量。

后续参数的预设自变量通常写在同一个template声明语句中，但也可以写在该template更早的某个声明语句中。例如，

template <typename T1, typename T2, typename T3,

                typename T4= char , typename T5 = char>

class Quintuple;   //OK

template <typename T1, typename T2, typename T3 = char,

                typename T4, typename T5>

class Quintuple; //OK: T4, T5先前已经有默认值

template <typename T1=char, typename T2, typename T3,

                typename T4, typename T5>

class Quintuple;  //错误：T1不能有默认值，因为T2没有默认值

此外，我们也不能重复指定default template arguments:

template <typename T = void>

class Value;

template <typename T= void > //Error:预设自变量重复

class Value;