C 模板的偏特化與全特化

2021-09-24 18:50:53 字數 1802 閱讀 3375

模板機制為c++提供了泛型程式設計的方式，在減少**冗餘的同時仍然可以提供型別安全。 特化必須在同一命名空間下進行，可以特化類模板也可以特化函式模板，但類模板可以偏特化和全特化，而函式模板只能全特化。 模板例項化時會優先匹配」模板引數」最相符的那個特化版本。

c++的模板機制被證明是圖靈完備的，即可以通過模板元程式設計（template meta programming）的方式在編譯期做任何計算。

類模板和函式模板的宣告方式是一樣的，在類定義/模板定義之前宣告模板引數列表。例如：

// 類模板


template class a;


// 函式模板


template t max(const t lhs, const t rhs)
通過全特化乙個模板，可以對乙個特定引數集合自定義當前模板，類模板和函式模板都可以全特化。 全特化的模板引數列表應當是空的，並且應當給出」模板實參」列表：

// 全特化類模板


template <>


class a;


// 函式模板


template <>


int max(const int lhs, const int rhs)
注意類模板的全特化時在類名後給出了」模板實參」，但函式模板的函式名後沒有給出」模板實參」。 這是因為編譯器根據int max(const int, const int)的函式簽名可以推導出來它是t max(const t, const t)的特化。

上述函式模板不需指定」模板實參」是因為編譯器可以通過函式簽名來推導，但有時這一過程是有歧義的：

template void f()


template <>


void f()
此時編譯器不知道f()是從f()特化來的，編譯時會有錯誤：

error: no function template matches function template specialization 'f'
這時我們便需要顯式指定」模板實參」：

template void f()


template <>


void f()
類似於全特化，偏特化也是為了給自定義乙個引數集合的模板，但偏特化後的模板需要進一步的例項化才能形成確定的簽名。 值得注意的是函式模板不允許偏特化，這一點在effective c++: item 25中有更詳細的討論。 偏特化也是以template來宣告的，需要給出剩餘的」模板形參」和必要的」模板實參」。例如：

template class a;
函式模板是不允許偏特化的，下面的宣告會編譯錯：

template void f(){}


template void f(){}
但函式允許過載，宣告另乙個函式模板即可替代偏特化的需要：

template void f(){}              // 注意：這裡沒有"模板實參"
多數情況下函式模板過載就可以完成函式偏特化的需要，乙個例外便是std命名空間。std是乙個特殊的命名空間，使用者可以特化其中的模板，但不允許新增模板（其實任何內容都是禁止新增的）。 因此在std中新增過載函式是不允許的，在effective c++: item 25中給出了乙個更詳細的案例。

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