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C++泛型模板約束深入講解

更新時(shí)間：2022年09月21日 08:31:58 作者：liulilittle

C/C++ 作為 C# 語(yǔ)言的前置版本，ECMA工業(yè)化編程語(yǔ)言，自然是存在 “泛型模板約束” 的功能的，只是本文不以 C/C++ 20 新語(yǔ)法搞出來(lái)的 “requires” 關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)，它很難用

CPP參考：（新標(biāo)準(zhǔn)）

傳送門(mén)

模板對(duì)于類(lèi)型的約束：

約束 template_get_size 泛型T只允許接受類(lèi)型：list<T>，其實(shí)為 C/C++ 泛型模板例化特性，但與泛型模板例化略微有些區(qū)別，因?yàn)槭菐Х盒皖?lèi)型約束條件的特例化。

template<typename T>
class list {
public:
    int count = 0;
};
template<typename T>
struct template_get_size;
template<typename T>
struct template_get_size<list<T> > {
    inline std::size_t size(list<T>& v) {
        return v.count;
    }
};
int main(int argc, const char* argv[]) noexcept {
    list<int> list_;
    list_.count = 100;
    template_get_size<list<int> > list_get_size_;
    printf("%d\n", list_get_size_.size(list_));
    return 0;
}

但，template_get_size<int> 仍然可以嘗試編譯，從語(yǔ)法層面沒(méi)有問(wèn)題，但會(huì)編譯失敗，原因：C/C++ 使用不完整的類(lèi)型。

人們無(wú)法在編譯期間來(lái)增加更多檢查約束的有效性。

例一：

template<typename T>
struct template_get_size {
    static_assert(false, "Type constraints of generic templates are violated.");
};

例二：

template<typename T>
struct template_get_size;
template<typename T>
struct template_get_size<T> {
    static_assert(false, "Type constraints of generic templates are violated.");
};

上述適用于泛型模板類(lèi)/結(jié)構(gòu)體，同理泛型模板函數(shù)仍可以增加泛型約束，只是沒(méi)有辦法向模板類(lèi)型一樣可以明確的約束T到底需要是什么類(lèi)型，這取決于模板函數(shù)內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)，根代碼粘合劑差不多，但不意味著不能精確限制那些T類(lèi)型。

泛型模板類(lèi)型例化：

class A {};
class B : public A {};
template<typename T>
class say;
template<>
class say<A> {};

例如：人們需要T是一個(gè)指針，那么有以下幾種方法約束：

案例一：

template<typename T>
void foo(const T* v) {}

案例二：

template<typename T>
void foo(const T& v) {
    typedef typename std::remove_pointer<T>::type element_type;
    element_type* p = NULL;
}

如果：

人們需要T是一個(gè)基類(lèi)，那么這種似乎不需要模板來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果是模板大約是這樣的形式：

約束T必須是A類(lèi)或其派生類(lèi)型，但使用該模板函數(shù)的開(kāi)放人員只有兩個(gè)途徑搞清楚T到底被約束為什么。

即：1、函數(shù)注釋上明確T的約束類(lèi)型，2、查看模板函數(shù)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，不像C#中明確為泛型模板類(lèi)型 T 增加顯示一致性的 where T 約束條件。

class A {};
class B : public A {};
template<typename T>
void foo(const T* v) {
    A* a = const_cast<T*>(v);
}
int main(int argc, const char* argv[]) noexcept {
    B b;
    foo(&b);
    return 0;
}

一個(gè)好的建議是：

每個(gè)泛型模板的類(lèi)型約束都應(yīng)在類(lèi)型/函數(shù)注釋上明確指出，這樣使用模板的開(kāi)發(fā)人員不需要嘗試預(yù)編譯代碼或閱讀模板代碼實(shí)現(xiàn)來(lái)判定模板代碼約束條件。

到此這篇關(guān)于C++泛型模板約束深入講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++泛型模板約束內(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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