C++ 模版的特化与偏特化

模版的特化与偏特化  

  Partial Template Specialization能够让你在模板(Template)的所有可能的实体中特化出一组子集.
  1.模板的特化(template specialization):
    例如,定义如下的一个模板:
    template<class Window, class Controller>
    class Widget
    {
      ... 泛化实现代码 ...
    };
    然后你可以像下面那样明确地加以特化:
    template<>    //注意:template后面的尖括号中不带任何内容;
    class Widget<ModalDialog, MyController>
    {
      ... 特化实现代码 ...
    };
    其中ModalDialog和MyController是你自己另外定义的类;有了这个Widget的特化定义之后,如果你以后定义了 Widget<ModalDialog, MyController>对象时,编译器就会使用上述的特化定义,如果定义了其它泛型对象,那么编译器就是用原本的泛化定义;这就是模板的特化.

  2.Partial Template Specialization(模板偏特化)
    模板特化是通过"给模板中的所有模板参数一个具体的类"的方式来实现的.而模板偏特化则是通过"给模板中的部分模板参数以具体的类,而留下剩余的模板参数仍然使用原来的泛化定义"的方式来实现的;
    比如,就上面的Widget类模板的定义来说,有时候想针对任意的Window来搭配一个特定的MyController类特化Widget,这个时候就需要使用模板偏特化机制了.下面的Widget类模板就是Widget的偏特化定义:
    template<class Window>                        //仍然使用原来的泛化定义;
    class Widget<Window, MyController>            //MyController是具体的类,是特化定义;
    {
      ... 偏特化实现代码 ...
    };
    这就是一个偏特化定义;一个MyController类可以搭配任意一种Window.
    通常在一个类模板的偏特化定义中,你只会特化某些模板参数而留下其它泛化参数.当你在程序中具体实现上述类模板的时,编译器会试着找出最匹配的模板定义. 这个寻找过程十分复杂精细,允许你以富有创意的方式来进行偏特化.例如,假设你有一个Button类模板,它有一个模板参数,那么,你不但可以拿任意的 Window搭配特定的MyController来特化Widget,还可以拿任意Button搭配特定的MyController来偏特化 Widget:
    template<class ButtonArg>
    class Widget<Button<ButtonArg>, MyController>    //使用任意Button搭配具体的类MyContorller
    {
      ... 偏特化实现代码 ...
    };
    模板的偏特化能力很强大.当你实例化一个模板时,编译器会把目前存在的偏特化模板和全特化模板做比较,并找出其中最合适、最匹配的实现.这样,灵活性就很大.但是不幸的是,模板的偏特化机制不能用在函数身上,不论成员函数还是非成员函数.

  注意:
  1.虽然你可以全特化类模板中的成员函数,但是你不能偏特化他们;
  2.你不能偏特化命名空间级别(namespace-level)的函数(non-member).最接近"命名空间级别模板函数"的偏特化机制就是函数重载,那就意味着你对"函数参数"(而非返回值类型或内部所用类型)有很精致的特化能力;
  3.特化或全特化时,template后面的尖括号中不带任何内容;

  4.类模版必须指定模版类型参数，不能如函数模版一样进行推导。

  5.类中的成员模版函数和普通的模版函数一样,可以进行参数推导。

  总结:
  模板特化/全特化是指给每一个模板参数一个具体的类型,以具体实现这个模板,而且template后面的尖括号中不带任何内容;
  模板偏特化是指只给部分模板参数一个具体的类型,来实现这个模板;

Demo：TemplateDemo.h(模版需要在头文件定义)

template<typename T1, typename T2>class Test {public:Test(T1 i, T2 j) :a(i), b(j) {cout << "模板类" << endl;}private:T1 a;T2 b;};template<>class Test<int, char> {public:Test(int i, char j) :a(i), b(j) {cout << "全特化" << endl;}private:int a;char b;};template<typename T2>class Test<char, T2> {public:Test(char i, T2 j) :a(i), b(j) {cout << "偏特化" << endl;}private:char a;T2 b;};template<class T1, class T2>class CoreyT {public:typedef int Result;};template<class T1>class CoreyT<T1, char> {public:typedef long Result;};

TemplateDemo.cpp

#include "TemplateDemo.h"int main(int argc, char* const argv[]) {

Test<double, double> t1(0.1, 0.2);Test<int, char> t2(1, 'A');Test<char, bool> t3('A', true);cout << sizeof(CoreyT<int,char>::Result) << endl;cout << sizeof(CoreyT<int,int>::Result) << endl;return 0;}

类模版的使用的时候，需要直接指定模版参数类型才能准确的使用偏特化。

类中的成员模版函数和普通的模版函数一样；如：

class CoreyTT{public:template<class T1,class T2>T1 say(T1 t1,T2 t2){return (T1)t1+t2;}};

CoreyTT tt;cout << tt.say(1,2);

可以进行模版参数的推导。