泛型程式設計深入探索之二，模板遞迴與可變引數模版

以構建乙個n緯網格為例，講述模板遞迴。

首先是乙個簡單的一緯網格的實現，這個網格實現了規定長度的網格的例項化，並且能夠在不同大小的網格類中自由的轉型（通過模版巢狀的cast_ctr）

(使用到的技術，非型別引數模版，模版巢狀，類模版特例化，模版友元函式)

#include #include 

using
namespace
std;
template 
int length>
class
grid;
template 
int length>ostream& operator
<< (ostream& os, const grid&gd)
os<1]<<"]"

os;}
template 
int length>
class
grid;
grid(
const grid& gd):mcells(new
t[length]),size(gd.size)
}//足夠，任何修改了t或者length的都會被這個巢狀模板handle
templateint newlength>
//required e->t naturally
grid(const grid& gd):mcells(new t[length]),size(0
) size=newsize;
}grid
& operator=(const grid&gd)
}template
int newlength>
//required e->t naturally
grid& operator=(const grid&gd)
size=newsize;
}inline 
int getsize()const 
virtual ~grid();
t& operator(int
index)
return *(mcells+index);
}const t& operator (int index)const
void resize(int newsize,const t& def=t())
else
size=newsize;}}
friend ostream& operator
<< (ostream& os, const grid&gd);
private
: t*mcells;
intsize;
};

測試**如下：

#define     _test_grid_      1

#if _test_grid_#include 
"grid.h
"#include 
#include 
#include 
using
namespace
std;
intmain()
//不同大小，不同型別的網格互相拷貝
gridb(a);
grid
c(a);
cout
//利用一緯網格，由呼叫方實現模版遞迴（實際是例項遞迴）
gridonegrid;
grid
int, 40>, 40>twogrid;
unsigned 
long lct=time(null);
for(int k=0;k<40;k++)
}cout
<}#endif

例項遞迴的好處是語義上簡單，容易理解，缺點卻很多：

1)　　使用hadrcode的初始化列表才能對每乙個網格進行初始化。

2）    所有子網格的大小型別必須保持一致。

另外一種遞迴是由類的設計方所實現的，借助巢狀和遞迴設計技術，設計方可以設計出簡潔明瞭的任意緯度的網格類（而不是由使用者來實現），且不需要對每一緯度單獨進行特例化。

#include #include 

template 
int length, int n>
class
multigrid;
virtual ~multigrid()
multigrid(
const multigrid& gd):size(0),mcells(new multigrid1>[length])
//基礎，同一緯度下的拷貝
template int newlength>multigrid(
const multigrid& gd):size(0),mcells(new multigrid1>[length])
size=newsize;
}int getsize()const
multigrid
1>& operator(int
index)
return
mcells[index];
}const multigrid1>& operator(int index) const
void resize(int newsize,const multigrid1>& def=multigrid1>())
size=newsize;}}
multigrid
& operator=(const multigrid&gd)
return (*this
); }
template
int newlength>multigrid
& operator=(const multigrid&gd)
size=newsize;
return (*this
); }
private
: multigrid
1>*mcells;
intsize;
};//
利用偏特化技術構造乙個遞迴基
template int length>
class multigrid 1>;
virtual ~multigrid();
multigrid(
const multigrid1>& gd):size(0),mcells(new
t[length])
size=gd.size;
}int getsize()const
template 
int newlength>multigrid(
const multigrid1>&gd)
size=newsize;
}t& operator(int
index)
return
mcells[index];
}const t& operator (int index) const
void resize(int newsize,const t& def=t())
size=newsize;}}
multigrid
1>& operator=(const multigrid1>&gd)
return (*this
); }
template 
int newlength>multigrid
1>& operator=(const multigrid1>&gd)
size=newsize;
return (*this
); }
private
: t*mcells;
intsize;
};

通過模版遞迴和偏特化遞迴基，我們可以實現任意緯的網格。

特別值得注意的是，無論是在靜態時刻遞迴產生多維網路，還是動態時刻遞迴產生多維網路，效率是一樣的，因為他們都是一種迭代產生所有例項物件的過程，但由於這些例項物件全部是使用者所需要的，並沒有產生大量重複，因此，這種效率是可以接受的。

總而言之，與inline不同，模版遞迴並不是一種犧牲空間換時間的策略！！！他造成的是確確實實的**膨脹。

事實上，按照上述方法，經筆者測試，製作乙個6維矩陣長度為40的六維矩陣的時間為26s,也就說，製作乙個10維則需要440小時...

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