C++---模板进阶

非类型模板参数/* * 一: 非类型模板参数 * 1. 内存中栈的大小大约是8M约800W字节(按数量级估计而来) * 注1G 1024MB 1024 * 1024KB 1024 * 1024 * 1024Byte(字节) * * 由于栈区的大小有限如果开辟的空间过大的话可能会引发栈溢出的问题就像递归层次过深也会导致栈溢出 * 所以使用非类型模板参数的时候要注意不要开太大的空间 * * 2.#define N 10这种方式无法支持多个不同大小的静态数组同时出现所以要加一个非类型模板参数 * * #define N 10 * * templateclass T * class Stack * { * private: * T _a[N]; * size_t _size; * size_t _capacity; * }; * * Stackint st1;//st1和st2都只能是10个T的_a[10]数组 * Stackint st2; * * 3.模板参数跟函数参数一样可以给缺省参数规则一样唯一注意的就是全缺省定义对象的时候 * //如果Stack是全缺省参数模板那定义的时候可以不传任何参数不传任何参数的时候按照如下方式定义 * Stack st3; * * 注意非类型模板参数只能传常数 */ templateclass T, size_t N class Stack { private: T _a[N]; size_t _size; size_t _capacity; }; int main() { Stackint, 10 st1; Stackint, 100 st2; return 0; }容器array和普通静态数组/* * array容器静态数组用的就是非类型模板参数 * array跟int a[10]这种的唯一区别就在于array有严格的越界检查 * 普通的数组只是一种抽查(且只对越界写抽查抽查的是结束邻近位置越界读不检查) * * 由于非类型模板参数只能传常数因此array不支持变长数组 */ int main() { arrayint, 10 arr; int a[10]; arr[0] 100;//arr.operator[](0) arr[9] 100; a[0] 100;//*(a 0) for (auto e : arr) { cout e ; } cout endl; //二维数组 arrayarrayint, 5, 10 arr2;//10个array数组每个array大小为5 return 0; }容器数组跟vector的区别就是一个是静态开辟空间一个是动态开辟空间在栈上开辟效率比在堆上开要快一点但是不能搞太大可能会导致栈溢出。模板特化函数模板特化特化的核心是指定具体类型然后完全重新编写函数逻辑不需要和原模板函数的实现一致甚至可以完全改变功能虽然不推荐这么做违背模板的设计初衷。注函数模板尽量都搞成引用因为传内置类型加不加引用区别不大如果是传自定义类型传值传参那就会有深拷贝效率就低了所以都要加上引用。//templateclass T //bool Less(T x, T y) //{ // return x y; //} // ////特化 //template //bool Lessdouble*(double* x, double* y) //{ // return *x *y; //} // //int main() //{ // double* dou1 new double(2.2); // double* dou2 new double(1.1); // // cout Less(dou1, dou2) endl;//调用特化的函数 // // return 0; //} //加上引用才是面试官爱看的代码 templateclass T bool Less(const T x, const T y)//const修饰的是引用的内容 { return x y; } //特化有问题---主要是const修饰的位置有问题 //const修饰的是*是修饰x和y指向的内容而模板里边修饰的是x和y本身才对特化要跟模板一致 //template //bool Lessconst double*(const double* x, const double* y) //{ // return *x *y; //} /* * const在*的左边修饰的是*data * 在右边修饰的是data * const T* data * T const * data * T * const data */ //注像下边这种时候直接写函数实例不用特化能规避错误 //因为只要有实例编译器就不会再去自己实例化了 //有现成吃现成 template bool Lessdouble*(double* const x, double* const y) { return *x *y; } int main() { double* dou1 new double(2.2); double* dou2 new double(1.1); cout Less(dou1, dou2) endl;//调用特化的函数 return 0; }类模板特化全特化为特定类型完全重新定义整个类原模板的成员变量、成员函数都不会被保留特化类里写了哪些成员就有哪些和原模板无关。偏特化为部分类型定制类同样是重新定义类的成员无需和原模板一致但如果是 “类模板成员函数的特化”而非类本身特化则仅该成员函数被重新实现其他成员仍沿用原模板。templateclass T1, class T2 class Data { public: Data() { cout Data(T1, T2) endl; } private: T1 _a; T2 _b; }; //全特化---所有的类型全部确定 //全特化没有偏特化灵活它的类型已经全部确定了 template class Dataint, int { public: Data() { cout Data(int, int) endl; } }; //偏特化---特化部分参数(类型显示特化出来) //其他原模板参数保留 templateclass T1 class DataT1, int { public: Data() { cout Data(T1, int) endl; } }; //偏特化---对参数进行进一步限制 //任意指针类型都可以匹配到这个特化Data类 templateclass T1, class T2 class DataT1*, T2* { public: Data() { cout Data(T1*, T2*) endl; } //T1和T2的类型还是原来的假如传过来是char*, char*则T1类型是charT1*类型是char* void f1() { T1 x1; cout typeid(x1).name() endl; T1* x2; cout typeid(x2).name() endl; } }; templateclass T1, class T2 class DataT1, T2 { public: Data() { cout DataT1, T2 endl; } void f1() { T1 x1; cout typeid(x1).name() endl; T1* x2; cout typeid(x2).name() endl; } }; templateclass T1, class T2 class DataT1*, T2 { public: Data() { cout DataT1*, T2 endl; } void f1() { T1 x1; cout typeid(x1).name() endl; T1* x2; cout typeid(x2).name() endl; } }; //仿函数/函数对象 //在priority_queue里边仿函数实现的是比较大小逻辑 //当模板参数是指针类型的时候默认就是按指针进行比较 //但我们期望是按照指针指向的内容去比较的时候就需要自己写一个仿函数传过去 //也可以直接用模板特化去解决 //全特化跟偏特化可以同时存在 templateclass T class Less { public: bool operator()(const T x, const T y) { return x y; } }; // 偏特化 templateclass T class LessT* { public: bool operator()(T* const x, T* const y) { return *x *y; } }; //全特化 //一定记住全特化就是全部的参数都知道具体类型了 //对于char*来说就想让它按指针进行比较 //就可以单独写一个全特化的Less template class Lesschar* { public: bool operator()(char* const x, char* const y) { return x y; } };模板分离编译模板定义与声明分离会有链接错误因为模板声明与定义分离之后定义和调用一个在test2.cpp一个在test3.cpp。test2文件里不知道模板参数具体调用的时候是什么类型就没法实例化导致链接的时候找不到地址。(编译的时候转化成call地址)。解决方案一显示实例化test2.h#includeiostream using namespace std; templateclass T void FuncT(const T x);test2.cpp#includetest2.h templateclass T void FuncT(const T x) { cout FuncT endl; } //显示实例化(没人用) //加template就是告诉编译器下边这个是模板的实例 template void FuncT(const int x); template void FuncT(const double x);test3.cpp#includetest2.h int main() { //调用的时候传什么参数显示实例化就要写什么参数太麻烦了 FuncT(1);//call FuncT(?) FuncT(1.1) return 0; }解决方案二声明跟定义分离在一个文件里(.h文件)写在同一个文件里预处理的时候就会将.h里边的东西全部包含到.cpp里边那不就相当于全部写在一个文件里了编译时直接实例化出函数模板生成地址FuncT(1)调用函数的时候就不需要去链接了直接call到了函数的地址直接调用。注类模板同理类模板里的成员变量本来就只是声明要分离的也只是里边的成员函数那解决方式跟函数模板一样。(下边只是演示一下类模板是怎么声明和定义分离的但其实下边会有链接问题).htemplateclass T class Stack { public: Stack(const T x); private: T* _a; size_t _size; size_t _capacity; };.cpp#includetest2.h templateclass T StackT::Stack(const T x) { cout Stack() endl; }