C++ 模版中的一些稀奇古怪的技巧

来源:互联网 发布:淘宝前100名半价可信吗 编辑:程序博客网 时间:2024/06/11 23:50
  1. typename和.template的其他用法。
  2. 将成员函数和嵌套类也定义为模板。
  3. 模板的模板参数。
  4. 零初始化。
  5. 使用字符串作为模板实参时需要注意的地方。
一:typename和.template的另类用法。
    先看typename。在前面,typename总是用来定义一个模板参数,在这个时候他和classname有相同的功效。可是,typename的作用并不限于此。试想,在模板参数的类型中有一个嵌套类,而在我们的模板中需要使用这个嵌套类。那么,可能的写法为[T::SubType * ptr]。问题是,T只是一个类型参数,编译器并不能确切的知道T中有哪些成员。因此,对于编译器来说,更为合理的做法把SubType看成了一个T中的静态成员,从而把上面的代码理解为T中的静态成员SubType乘上ptr。(我想,这与编译器在模板实例化时的处理方式有关。我不知道编译器在实例化模板的时候会按什么步骤走,但是肯定和普通的类实例化完全不一样。因为按照正常的类的实例化过程,编译器完全应该能知道SubType是T中的一个嵌套类。希望书中后面的内容能提供解释)。这个时候typename就能够明确的告诉编译器,SubType是一个类型,需要按照类型的方式处理。
    下面是书中的一个实例:
复制代码
 1 #include <iostream>
 2 #include <vector>
 3 
 4 template<typename T>
 5 void printcoll(T const& coll)
 6 {
 7     typename T::const_iterator pos;
 8     typename T::const_iterator end(coll.end());
 9 
10     for(pos = coll.begin(); pos != end; ++pos)
11     {
12         std::cout<<*pos<<' ';
13     }
14 
15     std::cout<<std::endl;
16 }
17 
18 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
19 {
20     // 测试printcoll
21     std::vector<int> intVector;
22     intVector.push_back(1);
23     intVector.push_back(2);
24     intVector.push_back(3);
25     intVector.push_back(4);
26 
27     printcoll(intVector);
28     return 0;
29 }
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注意到第7行和第8行,在定义变量的时候迭代器const_iterator是容器T中的一个类型。因此,在定义T::const_iterator的变量的时候需要在前面加上typename。可以说,正是由于const_iterator是一个依赖于模板参数的类型,所以我们必须使用typename明确的指它是一个类型。否则,编译器就不能正常识别。

下面说说.template。书中从下面的例子说起:
复制代码
 1 #include <iostream>
 2 #include <bitset>
 3 using namespace std;
 4  
 5 template<int N>
 6 void printBitset(std::bitset<N> const& bs)
 7 {
 8     std::cout<<bs.template to_string<char, char_traits<char>, allocator<char>>();
 9 }
10  
11 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
12 {
13     // 测试printBitset
14     std::bitset<8> bs;
15     bs = (long)131;
16 
17     printBitset<8>(bs);
18     return 0;
19 }
复制代码
在进一步说道.template以前,我觉得有必要先说说这里例子是作什么的。bitset本身就是一个模板类,它需要一个int参数来实例化。int参数在bitset中代表的是bit的长度。比如,我们通常说的4位或者8位等。其中,bitset模板类的to_string成员是将二进制的bit以string的形式表示出来。只是我不知道为啥to_string会有那么多的模板参数。因此,上面的printBitset函数就是为了将一个bitset输出到控制台上。mian函数的第14和15行向我们展示了正常情况下的bitset的使用方法。但是,在模板函数printBitset中,bitset的实例化参数来自模板函数的参数。也就是说,bitset的实例化依赖于printBitset模板函数的实例化。在书中说,如果没有.template编译器就不知道后面的"<"是小于号还是模板参数列表的起始符(至于原因。我想应该还是与编译器处理模板实例化的方式有关系。但是,我在VS2005中就算没有。.tamplate也能正常的编译通过。期待高手解答)。因此,需要.template来标识后面的"<"当作模板参数列表的起始符来处理。
关于printBitset函数的调用,我想上面实例中的调用明确的指定了N为8。但实际上,由于我们在定义bs的时候已经指定了bs的模板实例化参数为8,那么也就是说直接使用bs作为参数调用printBitset模板函数的时候也应该能确定N为8,从而推演出printBitset的模板参数为8。也就是说,下面的调用方法都应该是没有问题的:
  • printBitset<8>(bs);
  • printBitset<>(bs);
  • printBitset(bs);
因为都能正确的推导出模板参数值,从而实例化函数模板。
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