模版元编程、自动类型推导 与 函数式编程

关于模版元编程和函数式编程，涉及到的是C++的5种编程范式，i.e.

1. 面向过程
2. 面向对象
3. 函数式
4. 范型
5. 模版元编程

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模版元编程

元编程（metaprogramming）是指编写能够生成或操作其他程序的程序。

1. 写在尖括号内的包含两种内容：模版类型参数和非模版类型参数
2. 可以为模版类型参数指定默认值
3. 非模版类型参数同普通函数相比，前者是编译时常量，后者是运行时常量，编译器可以对前者在编译时进行优化（可通过constexpr指定某一变量是编译时常量）
4. 可定义多个模版参数
5. 除非使用特殊手段，否则应将模版的声明和定义放置在一起，无法使用头文件函数声明和cpp文件函数定义分离的方式，问题在于会使二进制文件大小过大

调用函数模版，编译器推断模版参数类型的过程称为模版实例化，编译器在面对函数模版的定义时，是不生成代码的，只有当模版实例化时，才会真正生成代码，此性质称为延迟编译（不过在mac上的实际表现并非如此，可能和mac的编译器有关）
函数模版的原理是在编译时生成多份函数，编译器根据实例化代码生成对应类型的函数

模版的困难点在于编译期常量的限制，即所有涉及到模版参数的参数都必须是编译期常量，可通过constexpr关键字显示指定使得某些运行时常量变为编译时常量。

需要注意模版参数使用class和typename的区别

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自动类型推导auto
使用要求：

• 声明变量的同时必须进行赋值，否则类型无法推导
• 类成员变量不允许声明为auto
  万能推导 decltype(auto)

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函数式编程

注意和函数指针进行区分，函数指针示例如下

#include <iostream>

void func() {
	std::cout << "call func()" << std::endl;
}

int main() {
	void (*p)() = func;

	p(); // output: call func()

	return 0;
}

1. 函数作为函数参数，作为返回值（如果为了声明和定义分离提高编译速度而不能使用auto，可以采用std::function）
2. lambda表达式

• 变量捕获：如果不进行变量捕获，则使用[]，那么lambda函数体内是无法使用处于lambda参数列表之外且定义于lambda位置的其他变量。使用[&]实现lambda捕获定义它的位置中的变量，同时这一特性称为闭包（closure）。变量捕获需要保证lambda的生命周期要不超过引用变量的生命周期，即lambda存在时引用必须存在。为了解决这一问题，可以采用[=]，即不采用引用，而是直接将数据进行拷贝

Reference

• [1] 知无涯之C++ typename的起源与用法