何為泛型編程呢?簡單的說就是,我們按照特定語法寫代碼,然后讓編譯器去具體實現這些代碼。而函數模板,就是讓編譯器按照調用時的實參自動生成相應的函數版本.
格式如下:
template<typename AnyType>returnType functionName(argument-list){// do something}其中template和typename是關鍵字。
Tips: 在c++98之前c++是使用class關鍵字來定義模板的,而在c++98開始使用typename關鍵字定義模板了。 示例: 現在假設我們想寫一個swap函數來交換兩個數的值
#include <iostream>#include<cstring>#include"test_h.h"using std::string ;using std::cout;using std::endl;//function declaration template<typename T>void swap(T& a,T& b);int main(int argc, char** argv) { int i1=19; int i2=20; double d1=19.0; double d2=20.0; cout<<i1<<endl; cout<<i2<<endl; cout<<d1<<endl; cout<<d2<<endl; cout<<"after transform"<<endl; swap(i1,i2); swap(d1,d2); cout<<i1<<endl; cout<<i2<<endl; cout<<d1<<endl; cout<<d2<<endl;}//function definition template<typename T>void swap(T& a,T& b){ T temp; temp=a; a=b; b=temp;}編譯器會根據swap()中的參數類型自動生成int和double版本的函數。
Node: 記住template在定義和聲明中都是不能少的
假設有如下模板
template<typename T>void f(T a,T b){//……}如果a,b是數組的話a=b
是不可以的 如果a,b是結構的話a>b
也是不可以的 所以模板編程有時候你要考慮一下參數的特殊性。這時候我們就要用到顯示具體化了
格式如下:
template <>returnTyoe function< Type>(Type, Type)其中template <>為關鍵字,如果編譯器可以根據參數列表推斷模板類型那么< Type>中的Type為可選項
示例:
void swap(int a,int b);template <>void swap(double, double);template<typename T>void swap(T, T);上賣弄三種分別為非模板函數,模板的顯式具體化,模板函數
如果程序中同時定義了三種函數,會優先調用非模板函數,然后模板的顯式具體化,最后模板函數
一開始定義的模板函數swap(T a,T b)它會告訴編譯器生成函數的方式,但是還沒有生成函數,而當調用swap(i1,i2)和swap(d1,d2)時就會生成相應的模板實例。模板的顯式具體化也一樣都是不會生成函數實例的,而是出現了具體類型之后再讓編譯器按照模板具體化創建函數實例。
在以前c++只能通過判斷函數參數來實例化函數,這種叫做隱式實例化而現在的c++可以通過顯式實例化了,格式如下
template returnType function<Type>(Type,Type);上面的代碼告訴編譯器創建一個接受Type類型函數的實例,其中template為關鍵字,必須要寫的。 示例:
template void swap<int>(int,int);//函數實例化template<> void swap<int>(int,int);//模板具體化上面的實例化告訴編譯器使用swap模板生成一個接受int參數的函數實例 而模板顯式具體化,告訴編譯器當調用函數時如果參數為int時,就按照模板具體化定義的形式創建函數。
除了上面的顯示實例化的手段,我們還可以在程序中使用函數來創建顯示實例化,如下
template<typename T>void swap(T a,T b){ T temp; temp=a; a=b; b=temp;}……int i=19;double d=19.0;cout<<swap<double>(i,d)<<endl;//fun(Type)來顯示創建函數實例上賣弄的模板函數與swap(i,d)是不匹配的,因為兩個參數是不同的,但是通過顯式實例化swap(i,d)來用模板 swap(T a,T b)創建double版本的函數,然后int的值會自動轉換為double,以便函數使用
當同時有非模板函數,模板函數,模板顯示具體化時定義時。會優先調用非模板函數,然后模板的顯示具體化,最后模板函數
void f(int); //#1 float f(float,float=3); //#2 void f(char) //#3 char * f(const char *) //#4 char f(const chat *) //#5 template <class T>void f(const T &) //#6 template <class T>void fT *) //#7如果調用 f('B')
上面#3,#5,#6都是原型匹配,但是#3,#5優先于#6,#6優先于#1
所以c++11引入了關鍵字decltype來解決這個問題
int x;decltype(x) y;//y is intdecltype(x+y) xy;//xy is x+y typexy=x+y;decltype(x+y)xy=x+y;//xy is x+y type上面是三種decltype的簡單使用。而對于如下標準格式 decltype(exPRession) var; 編譯器會編譯一個核對表,核對表的簡化版如下 第一步:如果expresssion是一個沒有用括號的標識符,則var的類型與該標識符相同,包括const等修飾符
double x=19.0;double y=19.0double &rx=x;const double *pd;decltype (x) w;//w is doubledecltype (rx) u;//u is double &decltype (pd) v ;//v const double *第二步:如果experssion是一個函數調用,var是的類型與函數返回值一樣
int f(int);decltype( f(3)) m//m is intNote: 這實際不會調用函數,編譯器會根據函數原型判斷返回值類型 第三步:如果expression是一個左值,則var為指向類型的引用。這好像意味著前面w應為引用類型,因為x是一個左值,但是這種情況下已經在第一步處理過了。要進入第三步expression不能是未用括號括起來的標識符
double xx=19.0;decltype((xx))r2=xx;//r2 is double &devltype(xx)w=xx//w is double第四步:如果前面條件都不滿足,則var的類型與expression類型相同
int j=3;int& k=j;int& n=j;decltype(j+6) i1;//i1 is intdecltype(100L) i2;//i2 is longdecltype(k+n) i3;//i3 is intdecltype (a+b) 不行嗎?因為這時候還沒有定義a,b,編譯器不知道a,b是什么。c++11為auto新增了語法功能來解決這個問題,如下 auto f(int i1,int i2)->double;
auto告訴編譯器返回類型在后面寫著。他可以和decltype 連用 auto f(int i1,int i2)->decltype(x+y);
這樣就完成了返回類型的自動換了。
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