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C++泛型设计 - 模板规格（译）

C++关键字template可以用来声明一批参数化的类（模板类）或函数（模板函数）。

一般使用格式如下：

template < template-parameter-list > declaration

说明

       template-parameter-list是一个以逗号分隔开的模板参数。这些模板参数可能是一些类型（以这种格式：class identifier，typename identifier或是template class identifier）或是一些非类型的参数，它们常用于模板体内，代表着实际使用时指定的类型或是非类型的对象。模板参数的语法如下之一：

parameter-declaration

²        class identifier [ = typename ]

²        typename identifier [ = typename ]

²        template < template-parameter-list > class [identifier][= name]

你可以像实例化一个普通类一样去实例化一个类模板多次，但你必须以一对尖括号（<>）来包含模板参数。这些模板参数可以是任意类型（template-parameter-list包含class或是typename关键字）或是一个适当类型的值（template-parameter-list包含非类型的参数）。调用一个模板函数没有特定的语法，尽管尖括号和模板参数是必需的（当模板参数不能由参数到函数引出时）。

如下所示，template-parameter-list的几个部分都是不同的，这些参数主要用于在模板类中的函数。

template< class T, int i > class MyStack...

在这个例子中，这个模板可以接爱一个类型（class T）和一个常量参数（int i）。上面这个例子的模板将使用类型T和常量的整数i。在MyStack声明的类体中，你必须引用到这个标识符T。

一个模板的声明不会产生代码，它仅阐释一个类或函数的组织，当它被其它代码引用时才会产生。

模板可以在全局或是名字空间及类域下进行声明，但不能在一个函数内声明。

下面这个例子演示了一个类模板以一个类型T及一个非类型模板参数i进行的声明、定义及实例化：

实例

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// template_specifications1.cpp

// Template Class Usage 1: The T is Type, and the i is constant value of Integer

template <class T, int i>

class TestClass

{

    public:

        char buffer[i];

        T testFunc(  T* p1 );

};

template <class T, int i>

T TestClass::testFunc(T* p1)

{

    return *(p1++);

}

// To create an instance of TestClass

TestClass<char, 5> ClassInst;

int main()

{}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// template_specifications2.cpp

class Y

{};

// Template Class Usage 2: The pT is Value of Pointer

template <class T, T* pT>

class X1

{};

// Template Class Usage 3: The T2 is optional Default Parameter

template <class T1, class T2 = T1>

class X2

{};

// To create those instances of upon classes

Y aY;

X1 x1;

X2<int> x2;

int main()

{}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// template_specifications3.cpp

#include

// Template Structure Usage 1：Normal

template <class T>

struct str1

{

    T t;

};

// Template Structure Usage 2：The Type of T can be a template class

template <template<class A> class T>

struct str2

{

    T<int> t;

};

int main()

{

    str2 mystr2;

    mystr2.t.t = 5;

    printf_s( “%d\n”, mystr2.t.t );

}

/* ---------------------- */

输出

5

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// references__supported_as_nontype_template_parameters.cpp

#include

extern “C” int printf( const char*, ... );

template <int& ri>

struct S

{

    // constructor method

    S()

    {

printf( “ ri is %d\n”,  ri  );

}

    // destructor method

    ~S()

    {

        printf( “ri is %d\n”, ri );

}

};

int i = 1;

int main()

{

    S s;

    i = 0;

}

/* ---------------------- */

输出

ri is 1

ri is 0

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

非类型的模板参数

非类型的模板参数必须是：整数/枚举/指针/引用/指向一个成员类型的指针（例如template_specifications2.cpp的X1模板类）。正如const或volatile类型一样，在编译时刻它们是不可改变的。另外，float类型的指针不能用作模板参数。尽管一个指向 “类对象/结构/union类型”的指针可用作模板参数，但是它们本身却不可用作模板参数。若传递的是数组名称，就被转化为指针看待。若传递的是函数名称，当然，是被看作为函数指针。字符串是不允许看作为模板参数的。

在一个模板声明中使用typename

在模板参数列表中，可以使用typename关键字来定义一个参数。例如下面的模板声明是一样的：

template class X...

template class X...

缺省的模板参数

类模板可以拥有缺省参数（指定使用赋值操作符赋一个缺省的类型或是一个值）。确记，函数模板不可有缺省参数。

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

/* 类模板缺省参数用法参考简单例子 */

template<typename Type>

class allocator

{};

template<typename Type, typename Allocator = allocator>

class stack

{};

stack<int> MyStack;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

模板参数的复用

在模板参数列表中，模板参数可以复用。如template_specifications2.cpp例子中的X1模板类的模板参数T在第二个参数中获得到复用。

模板的模板参数

模板参数也可以进行模板化。这个创立前提条件是，参数本身必须是一个模板，非一个由模板构造好的类。在下面的例子中，模板参数的名称A对于一个模板的模板参数来说，可以省略，因为没有被使用。

引用模板参数

Visual Studio .NET 2003引入了一个新特性，可以引用非类型的模板参数。这个方法在以前的版本中是不允许的。

—完—