C++模板特例化應(yīng)用實(shí)例
模板特例化是C++程序設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的應(yīng)用,本文就以實(shí)例形式對其進(jìn)行分析,相信對大家進(jìn)一步理解C++程序設(shè)計(jì)能夠帶來一定的幫助。具體內(nèi)容如下:
首先,模板是C++中一個(gè)很重要的特性,寫一份代碼能用于多種數(shù)據(jù)類型(包括用戶自定義類型)。例如,STL的sort()函數(shù)可以用于多種數(shù)據(jù)類型的排序,類stack可以用作多種數(shù)據(jù)類型的棧。但是,如果我們想對特定的數(shù)據(jù)類型執(zhí)行不同的代碼(而不是通用模板)呢?這種情況下就可以使用模板特例化(template specialization)。
一、函數(shù)模板特例化
當(dāng)特例化一個(gè)函數(shù)模板時(shí),必須為原模板中的每個(gè)模板參數(shù)都提供實(shí)參。使用關(guān)鍵字template后跟一個(gè)空尖括號(hào)<>,即template <>,以指出我們正在特例化一個(gè)模板。
template <typename T> void fun(T a) { cout << "The main template fun(): " << a << endl; } template <> // 對int型特例化 void fun(int a) { cout << "Specialized template for int type: " << a << endl; } int main() { fun<char>('a'); fun<int>(10); fun<float>(9.15); return 0; }
輸出結(jié)果:
The main template fun(): a Specialized template for int type: 10 The main template fun(): 9.15
對于除int型外的其他數(shù)據(jù)類型,都會(huì)調(diào)用通用版本的函數(shù)模板fun(T a);對于int型,則會(huì)調(diào)用特例化版本的fun(int a)。注意,一個(gè)特例化版本的本質(zhì)是一個(gè)實(shí)例,而非函數(shù)的重載。因此,特例化不影響函數(shù)匹配。
二、類模板特例化
除了特例化函數(shù)模板,我們還可以特例化類模板。下面是一個(gè)簡單的例子:
template <typename T> class Test{ public: void print(){ cout << "General template object" << endl; } }; template<> // 對int型特例化 class Test<int>{ public: void print(){ cout << "Specialized template object" << endl; } }; int main() { Test<int> a; Test<char> b; Test<float> c; a.print(); b.print(); c.print(); return 0; }
輸出結(jié)果:
Specialized template object General template object General template object
另外,與函數(shù)模板不同,類模板的特例化不必為所有模板參數(shù)提供實(shí)參。我們可以只指定一部分而非所有模板參數(shù),這種叫做類模板的偏特化 或部分特例化(partial specialization)。例如,C++標(biāo)準(zhǔn)庫中的類vector的定義:
template <typename T, typename Allocator> class vector { /*......*/ }; // 部分特例化 template <typename Allocator> class vector<bool, Allocator> { /*......*/ };
在vector這個(gè)例子中,一個(gè)參數(shù)被綁定到bool類型,而另一個(gè)參數(shù)仍未綁定需要由用戶指定。注意,一個(gè)類模板的部分特例化版本仍然是一個(gè)模板,因?yàn)槭褂盟鼤r(shí)用戶還必須為那些在特例化版本中未指定的模板參數(shù)提供實(shí)參。
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