C++中类模板的深入理解
1，多参数类模板：
1，类模板可以定义任意多个不同的类型参数；
1，代码示例：
1 template <typename T1, typename T2>
2 class Test
3 {
4 public:
5 void add(T1 a, T2 a);
6 };
7
8 Test<int, float> t;
2，类模板可以被特化：
1，指定类模板的特定实现；
2，部分类型参数必须显示指定；
3，根据类型参数分开实现类模板；
3，类模板的特化类型：
1，部分特化 - 用特定规则约束类型参数；
1，上面的为部分特化；
2，完全特化 - 完全显示指定类型参数；
4，类模板的特化编程实验：
1 #include <iostream>
2 #include <string>
3
4 using namespace std;
5
6 template
7 < typename T1, typename T2 >
8 class Test
9 {
10 public:
11 void add(T1 a, T2 b)
12 {
13 cout << "void add(T1 a, T2 b)" << endl;
14 cout << a + b << endl;
15 }
16 };
17
18 /* 关于上述第一个类模板的特殊实现，关于指针的特化实现 */
19 template
20 < typename T1, typename T2 >
21 class Test < T1*, T2* > // 关于指针的特化实现
22 {
23 public:
24 void add(T1* a, T2* b)
25 {
26 cout << "void add(T1* a, T2* b)" << endl;
27 cout << *a + *b << endl;
28 }
29 };
30
31 /* 定义上述第一个类模板的特殊实现，即当Test 类模板的两个类型参数完全相同时，使用这个实现；编译器并不认为在这里重新定义了一个新的模板，它认为这里是在定义第一个类模板的特殊实现；这里是部分特化；
32 */
33 template
34 < typename T >
35 class Test < T, T > // Test 类模板的两个类型参数完全相同时，使用这个实现；
36 {
37 public:
38 void add(T a, T b)
39 {
40 cout << "void add(T a, T b)" << endl;
41 cout << a + b << endl;
42 }
43
44 void print() // 特化实现可以重新定义新的函数；
45 {
46 cout << "class Test < T, T >" << endl;
47 }
48 };
49
50 /* 定义上述第一个类模板的特殊实现，当 T1 == void* 并且 T2 == void* 时，使用这个实现； */
51 template
52 < > // 没有泛指类型；
53 class Test < void*, void* > // 当 T1 == void* 并且 T2 == void* 时
54 {
55 public:
56 void add(void* a, void* b)
57 {
58 cout << "void add(void* a, void* b)" << endl;
59 cout << "Error to add void* param..." << endl;
60 }
61 };
62
63 int main()
64 {
65 Test<int, float> t1; // 使用第一个类模板；
66 Test<long, long> t2; // 使用第三个类模板，特化实现；
67 Test<void*, void*> t3; // 使用第四个类模板，特化实现；
68
69 t1.add(1, 2.5); // void add(T1 a, T2 b) 3.5；
70
71 t2.add(5, 5); // void add(T a, Tb) 10；
72 t2.print(); // class Test < T, T >
73
74 t3.add(NULL, NULL); // void add(void* a, void* b)；Error to add void* param...；
75
76 Test<int*, double*> t4; // 未有定义指针特化时，编译器显示 14 行：error: invalid operands of types 'int*' and 'double*' to binary 'operator+'；
77 // 特化指针后，打印 void add(T1* a, T2* b)；
78 int a = 1;
79 double b = 0.1;
80
81 t4.add(&a, &b); // 1.1
82
83 return 0;
84 }
1，类模板的特化实现表象上面好像定义了不同的类模板，但其实我们仅仅是根据需要将一个类模板分开成不同的情况来实现；
2，编译器编译过后根据我们使用的类型参数来决定究竟是哪一种实现；
5，类模板特化注意事项：
1，特化只是模板的分开实现：
1，本质上是同一个类模板；
2，仅仅是将模板根据需要分开来实现；
2，特化类模板的使用方式是统一的；
1，必须显示指定每一个类型参数；
2，类模板特化与重定义有区别吗？函数模板可以特化吗？
1，有区别；
3，特化的深度分析：
1，重定义和特化的不同：
1，重定义：
1，一个类模板和一个新类（或者两个类模板）；
1，重定义本质是要么是实现了两个类模板，要么是一个类模板加上 一个新的类；
2，特化本质是只实现同一个类模板，特化的目的仅仅是考虑一些特殊的情况类模板应该如何工作；
2，使用的时候需要考虑如何选择的问题；
1，使用的时候没有统一的方式，要选择用类模板的种类或用新的类；
2，特化：
1，以统一的方式使用类模板和特化类；
2，编译器自动优先选择特化类；
1，能用特化就不要重定义；
2，函数模板只支持类型参数完全特化：
1，代码示例：
1 template < typename T> // 函数模板定义
2 bool Equal(T a, T b)
3 {
4 return a == b;
5 }
6
7 template < > // 函数模板完全特化
8 bool Equal<void *>(void* a, void* b)
9 {
10 return a == b;
11 }
3，特化的深入理解编程实验：
1 #include <iostream>
2 #include <string>
3
4 using namespace std;
5
6 /* 以下是类模板的重定义实现 */
7 template
8 < typename T1, typename T2 >
9 class Test
10 {
11 public:
12 void add(T1 a, T2 b)
13 {
14 cout << "void add(T1 a, T2 b)" << endl;
15 cout << a + b << endl;
16 }
17 };
18
19 /*
20 template
21 < >
22 class Test < void*, void* > // 当 T1 == void* 并且 T2 == void* 时
23 {
24 public:
25 void add(void* a, void* b)
26 {
27 cout << "void add(void* a, void* b)" << endl;
28 cout << "Error to add void* param..." << endl;
29 }
30 };
31 */
32
33 /* 类模板的重定义，重新实现上面注释的模板特化，处理指针相加 */
34 class Test_Void
35 {
36 public:
37 void add(void* a, void* b)
38 {
39 cout << "void add(void* a, void* b)" << endl;
40 cout << "Error to add void* param..." << endl;
41 }
42 };
43
44
45 /* 以下是函数模板的特化实验 */
46
47 template
48 < typename T >
49 bool Equal(T a, T b)
50 {
51 cout << "bool Equal(T a, T b)" << endl;
52
53 return a == b;
54 }
55
56 /* 函数完全特化解决浮点数比较问题 */
57 template
58 < >
59 bool Equal<double>(double a, double b)
60 {
61 const double delta = 0.00000000000001;
62 double r = a - b;
63
64 cout << "bool Equal<double>(double a, double b)" << endl;
65
66 return (-delta < r) && (r < delta);
67 }
68
69 /* 直接重载 */
70 bool Equal(double a, double b)
71 {
72 const double delta = 0.00000000000001;
73 double r = a - b;
74
75 cout << "bool Equal(double a, double b)" << endl;
76
77 return (-delta < r) && (r < delta);
78 }
79
80 int main()
81 {
82 Test<void*, void*> t3; // 这里错误了，要用 Test_Void t3; 这样的 定义方式，因为重定义了类的实现方式，注销了模板特化方式；写代码时，要时刻考虑究竟是要使用类模板 还是要使用新类，这就是弊端，所以能特化时，就不要重新定义、重新实现；
83
84 cout << Equal( 1, 1 ) << endl; // bool Equal(T a, T b) 1
85 cout << Equal<>( 0.001, 0.001 ) << endl; // 用相等符号比较两个浮点数是否相等是有问题的；用了特化后：bool Equal<double>(double a, double b) 1
86 cout << Equal( 0.001, 0.001 ) << endl; // bool Equal(double a, double b) 1；这里调用全局重载函数，因为编译器会优先寻找全局重载函数；
87
88 return 0;
89 }
4，工程中的建议：
1，当需要重载函数模板时，优先考虑使用模板特化；当模板特化无法满足需求，再使用函数重载！
4，小结：
1，类模板可以定义任意多个不同的类型参数；
2，类模板可以被部分特化和完全特化；
3，特化的本质是模板的分开实现；
4，函数模板只支持完全特化；
5，工程中使用模板特化代替类（函数）重定义；
浙公网安备 33010602011771号