【初阶与进阶C++详解】第十二篇：模板进阶(函数模板特化+类模板特化+模板分离编译)

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【初阶与进阶C++详解】第十篇：list

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文章目录

💎一、非类型模板参数

模板参数分类类型形参与非类型形参。

• 类型模板形参：出现在模板参数列表中，跟在class或者typename后面的参数类型名称。
• 非类型模板形参：用一个常量(浮点数，字符串，类对象不允许作为非类型模板参数)(可以是 int short char long longlong)作为模板的一个参数，必须是整形家族中的类型参数。
• template<classT=int, size_t N =10>classarray{private: T _array[N]; size_t _size;}

💎二、模板的特化

模板特化：在原模板类的基础上，针对特殊类型所进行的特殊化的实现。分为函数模板特化 和类模板特化。

🏆1.函数模板的特化

1. 必须先有一个基础的函数模板
2. 关键字template后面接一对空的尖括号<>
3. 函数名后跟一对尖括号<>，里面指定需要的特化的类型
4. 函数形参列表：必须和函数模板的基础参数类型完全一致// 模板template<classT>boolIsEqual(T& left, T& right){return left == right;}// 特化template<>boolIsEqual<constchar*const>(constchar*const& left,constchar*const& right){returnstrcmp(left, right)==0;}

🏆2.类模板的特化

2.1全特化

对类模板参数列表的类型全部都确定

template<classT1,classT2>classDate{public:Date(){
        cout <<"Date<T1, T2>"<< endl;}private:
    T1 _d1;
    T2 _d2;};// 全特化template<>classDate<int,double>{public:Date(){
        cout <<"Date<int, double>"<< endl;}private:int _d1;double _d2;};

2.2偏特化

偏特化：任何针对模版参数进一步进行条件限制设计的特化版本

偏特化有两种表现方式，一种是部分参数特化，一种是参数修饰特化

部分特化，模板参数类表中一部分参数特化

//第二个参数特化template<classT1>classtest<T1,double>{public:test(){
        cout <<"test<T1, double>"<< endl;}private:
    T1 _x;double _y;};intmain(){
    test<double,double> t1;
    test<int,double> t2;}

参数更进一步限制，偏特化不指是指特化部分参数，而是针对模板参数更进一步的条件限制所设计出来的一个特化版本

//如下有T1*和T2*，是模板的类型转为指针类型和引用类型/template<classT1,classT2>classtest<T1*, T2*>{public:test(){
        cout <<"test<T1*, T2*>"<< endl;}private:
    T1* _x;
    T2* _y;};intmain(){
    test<int*,double*> t;}

💎三、模板分离编译

🏆1.实例

分离编译：C++的编译器却不支持模板的分离编译，一旦进行分离编译，就会出现链接错误,下面代码就会报错。详情看这里传送门

// a.h#pragmaonce// 普通函数voidSwap(int& a,int& b);// 函数模板template<classT>
T Add(const T& a,const T& b);// a.cpp#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS1#include"a.h"// 普通函数voidSwap(int& a,int& b){int tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;}// 函数模板template<classT>
T Add(const T& a,const T& b){return a + b;}// test.cpp#include"a.h"intmain(){int a =3;int b =4;Swap(a, b);
    cout <<"a = "<< a <<" b = "<< b << endl;
    cout <<Add(a, b)<< endl;return0;}

🏆2.原因

1.模板在.cpp中定义了，由于不知道T的类型，所以没有对模板进行实例化。
2.a.h 和 a.cpp 都没有对模板进行实例化，因为不知道T的类型。
3.因为没有对模板进行实例化，所以没有函数参数，也就没有函数地址，所以在链接时，test.cpp中的调用Add函数时，没有函数地址，call调用不到Add函数，所以报错。

🏆3.解决方法

1. 暴力：将声明和定义统一放在一个.h或.hpp的文件中
2. 模板定义位置显示实例化（不推荐，这样就失去了泛型的特点）

💎四、模板优缺点

【优点】

​ 1.模板复用了代码，节省资源，更快的迭代开发

​ 2.增强了代码的灵活性

【缺点】

​ 1.导致编译时间变长

​ 2.出现模板编译错误时，错误信息非常凌乱，不易定位错误