C++模版 显式实例化、显式具体化、隐式实例化
来源:互联网 发布:三力网络酒店客控 编辑:程序博客网 时间:2024/05/08 15:46
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函数模板是C++新增的一种性质,它允许只定义一次函数的实现,即可使用不同类型的参数来调用该函数。这样做可以减小代码的书写的复杂度,同时也便于修改(注:使用模板函数并不会减少最终可执行程序的大小,因为在调用模板函数时,编译器都根据调用时的参数类型进行了相应实例化)。下面来看看函数模板的使用过程:
struct job{ char name[20]; int salary;};template <class T> //函数模板声明,通用变量类型为Tvoid swap(T &a, T &b);void showJob(const job &a);//打印job内容using std::cin;using std::cout;using std::endl;void main(void){ int a = 4; int b = 5; cout<<"Before swap a = "<<a<<" b="<<b<<endl; swap(a, b); cout<<"After swap a = "<<a<<" b="<<b<<endl; job jobA = {"coder", 10000}; job jobB = {"manager", 1000}; cout<<"Before swap"; showJob(jobA); showJob(jobB); cout<<endl; swap(jobA, jobB); cout<<"After swap"; showJob(jobA); showJob(jobB); cout<<endl;system("pause");};template<class T> //函数模板实现void swap(T &a, T &b){ T temp; temp = a; a = b; b = temp;}void showJob(const job &a){cout<<" "<<a.name<<" = "<<a.salary;}
如果在上述job结构互换过程中只想互换salary,而不换其他成员变量值那么怎么办呢?C++中可以通过以下几种方法来解决这一问题。
1>显式具体化
显式具体化也是基于函数模板的,只不过在函数模板的基础上,添加一个专门针对特定类型的、实现方式不同的具体化函数。
template<>void swap<job>(job &a, job &b){ int salary; salary = a.salary; a.salary = b.salary; b.salary = salary;}
如上所示,该具体化函数的实现与模板并不一致,编译器解析函数调用时会选择最匹配的函数定义。
2>定义同名常规函数
void swap(job &a, job &b){ int salary; salary = a.salary; a.salary = b.salary; b.salary = salary;}
由于编译器在重载解析时,会选择最匹配函数定义,所以在调用swap(jobA, jobB)时,编译器会选择void swap(job &a, job &b)函数定义,而屏蔽了模板函数。
同时,模板函数也可以重载,其操作与常规函数一致。
template <class T> void swap(T &a, T &b);template <class T> void swap(T &a, T &b, T &c);template <typename T> void swap(T &a, T &b){ T temp; temp = a; a = b; b = temp;}template <typename T> void swap(T &a, T &b, T &c){ T temp; temp = a; a = b; b = c; c = temp;}
上面主要说的是函数模板的具体化,下面说下模板实例化。
函数模板:
#define MAXNAME 128struct job{char name[MAXNAME]:int salary;};template<class T>void swap(T &a, T &b ){ T temp; temp = a; a = b; b = temp;};template void swap<int>(int &a, int & b); //显式实例化,只需声明template<> void swap<job>(job &a, job &b) //显式具体化(上面已经讲过,注意与实例化区分开,必须有定义){ int salary: salary = a.salary: a.salary = b.salary; b.salary = salary;};//explicite specialization.
类模板:
template <class T>class Arrary{private: T* ar; int l;...};//template class declaration.template class Array<int>; //explicit instantiation. 显式实例化template<> class Array<job>{private: job* ar; int l;};//expicit specialization. 显式具体化,类定义体可以不同于类模板Array
相应的,隐式实例化指的是:在使用模板之前,编译器不生成模板的声明和定义实例。只有当使用模板时,编译器才根据模板定义生成相应类型的实例。如:
int i=0, j=1;
swap(i, j);
Array<int> arVal;//编译器根据类型参数隐式地生成Array<int>类声明和类函数定义。
显式实例化:
当显式实例化模板时,在使用模板之前,编译器根据显式实例化指定的类型生成模板实例。如前面显示实例化(explicit instantiation)模板函数和模板类。其格式为:
template typename function<typename>(argulist);
template class classname<typename>;
显式实例化只需声明,不需要重新定义。编译器根据模板实现实例声明和实例定义。
显示具体化:
对于某些特殊类型,可能不适合模板实现,需要重新定义实现,此时可以使用显示具体化(explicite specialization)。显示实例化需重新定义。格式为:
template<> typename function<typename>(argu_list){...};
template<>
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