1.模板顯式具體化

前文當(dāng)中說(shuō)了，模板函數(shù)雖然非常好用，但是也存在一些問(wèn)題。比如有的操作并不是對(duì)所有類型都適用的，針對(duì)這種情況C++提供了一個(gè)解決方案，就是針對(duì)特定類型提供具體化的模板定義。這里的具體可以理解成類型的具體。

我們來(lái)看一個(gè)C++ Primer當(dāng)中的例子，假設(shè)現(xiàn)在我們有一個(gè)結(jié)構(gòu)體叫做job：

struct job {
    string name;
    double salary;
    int floor;
}

對(duì)于結(jié)構(gòu)體是可以整體賦值的，所以之前的Swap函數(shù)對(duì)它一樣適用。

template <typename T>
void Swap(T &a, T &b) {
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

但我們現(xiàn)在希望在交換結(jié)構(gòu)體的時(shí)候，只是交換salary和floor這兩個(gè)字段，把name保持不變。由于我們希望引入邏輯變化，所以直接調(diào)用Swap函數(shù)就不可行了。

當(dāng)然我們可以不用函數(shù)模板，直接重載函數(shù)：

void Swap(job &a, job &b) {
    // swap為std自帶的交換函數(shù)，在algorithm頭文件中
    swap(a.salary, b.salary);
    swap(a.floor, b.floor);
}

由于C++當(dāng)中規(guī)定，非函數(shù)模板的優(yōu)先級(jí)大于函數(shù)模板，所以我們?cè)趯?duì)job結(jié)構(gòu)體調(diào)用Swap函數(shù)的時(shí)候，會(huì)優(yōu)先使用這個(gè)。

除此之外，我們還可以提供一個(gè)具體化的模板函數(shù)：

template <> void Swap<job> (job &a, job &b) {
    swap(a.salary, b.salary);
    swap(a.floor, b.floor);
}

這個(gè)函數(shù)的寫法看起來(lái)有些特殊，我們?cè)诤瘮?shù)類型之前加上了template <>，在函數(shù)名后面又跟上了<job>。它表示的是這是一個(gè)函數(shù)模板的顯式具體化，也可以理解成為之前的函數(shù)模板提供一個(gè)job類型的版本。C++當(dāng)中規(guī)定顯式模板函數(shù)的優(yōu)先級(jí)高于普通模板函數(shù)。

2.實(shí)例化和具體化

關(guān)于函數(shù)模板，還有一個(gè)很重要的概念，就是實(shí)例化。

我們?cè)诰帉懘a時(shí)，如果只是編寫了函數(shù)模板本身，編譯器是不會(huì)為我們生成函數(shù)的定義的。當(dāng)編譯器使用模板為特定的類型生成函數(shù)定義時(shí)，就會(huì)得到一個(gè)模板的實(shí)例。這個(gè)概念有點(diǎn)像是Python里的元類，元類的實(shí)例是另外一個(gè)類。

比如我們定義了一個(gè)函數(shù)模板：

template <typename T>
void Swap(T &a, T &b) {
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

當(dāng)我們調(diào)用它，傳入兩個(gè)int類型的時(shí)候，編譯器就會(huì)生成一個(gè)實(shí)例，這個(gè)實(shí)例使用的類型是int。當(dāng)我們使用double類型的參數(shù)又一次調(diào)用的時(shí)候，編譯器會(huì)繼續(xù)生成double類型的實(shí)例。這個(gè)生成實(shí)例的過(guò)程是不可見(jiàn)的，所以被稱為隱式實(shí)例化。

在早年的C++版本當(dāng)中只支持隱式實(shí)例化，但現(xiàn)在C++允許顯示實(shí)例化。也就意味著我們可以手動(dòng)命令編譯器創(chuàng)建特定的實(shí)例，比如Swap<int>() 。語(yǔ)法是通過(guò)<>聲明指定模板類型，并且在聲明之前加上關(guān)鍵字template，如：

template void Swap<int>(int, int);

這個(gè)語(yǔ)法看起來(lái)和顯式具體化非常相似，顯式具體化的寫法是：

template<> void Swap<int>(int &, int &);
template<> void Swap(int &, int &);

看起來(lái)非常相似，但是含義是完全不同的。顯式具體化的含義是對(duì)于某特定類型不要使用原模板生成函數(shù)，而應(yīng)專門使用指定的函數(shù)定義。而顯式實(shí)例化是使用之前的模板函數(shù)的定義的，只不過(guò)是手動(dòng)觸發(fā)編譯器創(chuàng)建函數(shù)實(shí)例而已。

對(duì)了，我們不能同時(shí)在一個(gè)文件中，使用同一種類型的顯式實(shí)例化和顯式具體化，這會(huì)引起報(bào)錯(cuò)。

我們?nèi)绻烙涳@式實(shí)例化的聲明，的確很容易和具體化混淆。但我們可以在代碼當(dāng)中直接使用，直接使用的形式則要簡(jiǎn)單許多，只需要通過(guò)<>表明類型即可。

例如：

template <typename T>
T Add(T a, T b) {
    return a + b;
}

int main() {
 int a = 3;
 double b = 3.5;
 cout << Add<double>(a, b) << endl;
}   

在上面這段代碼當(dāng)中，我們通過(guò)給Add函數(shù)加上了<double>來(lái)手動(dòng)創(chuàng)建了一個(gè)接受double類型的函數(shù)。需要注意的是，我們傳入的a是一個(gè)int類型。所以編譯器會(huì)執(zhí)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，將它轉(zhuǎn)換成double傳入。

到此這篇關(guān)于C++模板顯式具體化的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++模板顯式具體化內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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