C++模板之實例化和具體化
模板聲明 template<typename/class T>, typename比class最近後添加到C++標準。
常規模板，具體化模板，非模板函數的優先調用順序。
非模板函數（普通函數）> 具體化模板函數 > 常規模板
顯示具體化：
具體化表示為某一特定的類型重寫函數模板，聲明的含義是使用獨立的，專門的函數定義顯示地為 特定類型生成函數定義。
為什麽要有顯示具體化？處理模板函數所不能處理的特殊情況。顯式具體化顯式具體化也是基於函數模板的，只不過在函數模板的基礎上，添加一個專門針對特定類型的、實現方式不同的具體化函數。
顯示具體化聲明在關鍵字template後包含<>.
如：
- template<> void swap<job>(job &j1, job &j2);
vs2013不支持：
- void swap(Any &a, Any &b);
- struct job
- {
- char name[40];
- double salary;
- int floor;
- };
- template<> void swap<job>(job &j1, job &j2);
- void Show(job &j);
- int main(){
- using namespace std;
- template void swap<job>(job &, job &);
- int i = 10, j = 20;
- swap(i, j);
- return 0;
- }
- template<typename Any>
- void swap(Any &a, Any &b){
- Any temp;
- temp = a;
- a = b;
- b = temp;
- }
- template<> void swap<job>(job &j1, job &j2){
- double temp_sal;
- temp_sal = j1.salary;
- j1.salary = j2.salary;
- j2.salary = temp_sal;
- }
顯示實例化：
實例：如函數調用swap(i,j)會導致編譯器生成swap()的一個實例，該實例使用 int 類型。
句法：聲明所需的種類用<>符號指示類型，並在聲明前加上關鍵字template:
為什麽要有顯示實例化？事實上，編譯器只在要調用函數的時候才使用到函數，如果不使用顯示實例化，每次調用函數時，模板都會消耗性能去推導使用的是哪個類型的函數，增加了程序運行時的負擔；使用了顯示實例化，則在編譯時就已經處理了函數選擇。
實例化示例：
- template void swap<int>(int, int);
註意：試圖在同一個文件（或轉換單元）中使用同一種類型的顯示實例化和顯示具體化聲明，會出錯。
推薦：可以用在函數調用時，直接顯示實例化，而不使用顯示實例化聲明。
如：
template <typename T>
T add(T x,T y)
{
return x+y;
}
int main()
{
int i1=2,i2=3;
add<int>(i1,i2);
template int add<int>(i1,i2);//盡量用上面一行的寫法代替本行
return 0;
}
模範代碼：
///********************************************** /// @file templetAdd.cc /// @author alex([email protected]) /// @date 2018-06-19 21:42:20 ///**********************************************/ #include <string.h> #include <iostream> using std::cout; using std::endl; //模板-->類型參數化-->代碼生成器 // 實例化(模板參數推導) //函數模板 --> 模板函數 //< > 模板參數列表 //1、使用class 或者typename設置類型參數 //2、非類型參數、常量表達式（整型數據） template <class T> T add(T x,T y) { return x + y; } #if 0 template int add<int>(int x,int y)// { cout<<"template 顯示實例化"<<endl; return x+y; } #endif template<> int add<int>(int x,int y)//等價於template<>int add(int x,int y) { cout<<"template 顯示具體化"<<endl; return x+y; } //模板的特化版本，不能獨立用於通用版本 //針對特殊情形,但一定要在通用版本存在時才能用 template<>//把這行註釋掉也是可以的，那表明下面的這個方法是重載了模板函數 const char* add(const char*lhs,const char* rhs) { char*tmp = new char[strlen(lhs)+strlen(rhs)+1](); strcpy(tmp,lhs); strcat(tmp,rhs); return tmp; } #if 0 //普通函數與函數模板可以重載 //普通函數優先級高於模板函數 int add(int x,int y)//可以重載,因為形參類型不一樣 { return x + y; } #endif //函數模板與函數模板之間也可以重載 //函數模板的聲明 template <typename T> T add(T x,T y,T z); //c++11的特性 //c++11以前的版本對於函數模板而言，非類型參數不能設置默認值 //非類型參數必須是整形類數據（bool、char、int、long、long long） template <typename T,int num=10> int func(T x,T y) { return x*y*num; } int main() { int a=3,b=4; double c1=1.2,c2=2.3,c3=4.9; char ch1=‘a‘,ch2=2; //template char add<char>(char x,char y);//試圖在同一個文件（或轉換單元）中使用同一種類型的顯示實例化和顯示具體化聲明，會出錯 func(ch1,ch2); const char *p1="hello"; const char *p2="good"; cout << "int + int = " << add(a,b) << endl;//隱式實例化 cout << "double + double = " << add<int>(c1,c2) << endl;//顯示實例化 cout << "char + char = " << add(ch1,ch2) << endl; cout << "double + double = " << add(c1,c2,c3) << endl; cout << "int + int = " << func<double,8>(a,b) << endl;//常量傳遞的方式 //cout << "a+d1=" << add(a,c1) << endl;//error，模板參數必須嚴格一致 cout << add(p1,p2) << endl; return 0; } //函數模板的實現 template <class T> T add(T x,T y,T z) { return x +y + z; }
總結：
隱式實例化指的是：在使用模板之前，編譯器不生成模板的聲明和定義實例。只有當使用模板時，編譯器才根據模板定義生成相應類型的實例。如：int i=0, j=1;swap(i, j); //編譯器根據參數i，j的類型隱式地生成swap<int>(int &a, int &b)的函數定義。Array<int> arVal;//編譯器根據類型參數隱式地生成Array<int>類聲明和類函數定義。
顯式實例化：當顯式實例化模板時，在使用模板之前，編譯器根據顯式實例化指定的類型生成模板實例。如前面顯示實例化（explicit instantiation）模板函數和模板類。其格式為：template typename function<typename>(argulist);template class classname<typename>;顯式實例化只需聲明，不需要重新定義。編譯器根據模板實現實例聲明和實例定義。
顯示具體化：對於某些特殊類型，可能不適合模板實現，需要重新定義實現，此時可以使用顯示具體化（explicite specialization）。顯示實例化需重新定義。格式為：template<> typename function<typename>(argu_list){...};template<> class classname<typename>{...};
C++模板之實例化和具體化