【C++】第十四节—模版进阶(非类型模版参数+模板的特化+模版分离编译+模版总结)

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目录

一、非类型模板参数

【非类型模版参数的用处在哪里？ 】

【了解array 容器—array和普通数组的区别在哪里？—对越界的检查】

二、模板的特化（特殊化处理）

2.1 概念

2.2 函数模版特化

【函数模版特化可使用，但不推荐】 

2.3 类模版特化

【全特化】

【偏特化】

 【判断走哪个类模版？】

【类模版特化应用实例】

三、模版分离编译

3.1 什么是分离编译

3.2 模板的分离编译

 【分析】

3.3 解决办法

【分离定义扩展阅读】

四、模板总结

【优点】

【缺陷】

正文开始——

一、非类型模板参数

模板参数分为类型形参与非类型形参。

类型形参：出现在模板参数列表中，跟在class或者typename之类的参数类型名称。

非类型形参：就是用一个常量作为类(函数)模板的一个参数，在类(函数)模板中可将该参数当成常量来使用。

注意：浮点数、类对象以及字符串是不允许作为非类型模板参数的。非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。类型模版参数和非类型模版参数都可以用缺省值，但是非类型模版参数是有限制的，只能用整型类型，浮点型，类类型等都是不可以的！

【非类型模版参数的用处在哪里？ 】

#include<iostream> using namespace std; //#define N 10//宏定义 //只支持整型 template<class T,size_t N = 10>//非类型模版参数可以给缺省值 class Stack { private: T _a[N]; int _top; }; ////C++20以后才支持浮点数 //template<class T, double N = 10.1>//非类型模版参数可以给缺省值 //class Array //{ //private: //}; int main() { Stack<int,20> st1; Stack<int,200> st2; Stack<int> st3; return 0; }

【了解array 容器—array和普通数组的区别在哪里？—对越界的检查】

二、模板的特化（特殊化处理）

2.1 概念

通常情况下，使用模板可以实现一些与类型无关的代码，但对于一些特殊类型的可能会得到一些错误的结果，需要特殊处理。

比如：实现了一个专门用来进行小于比较的函数模板

class Date { public: Date(int year = 2025, int month = 7, int day = 9) :_year(year) , _month(month) , _day(day) { } bool operator<(const Date& d)const { return (_year < d._year) || (_year == d._year && _month < d._month) || ((_year == d._year && _month == d._month && _day == d._day)); } private: int _year; int _month; int _day; }; //函数模版 template<class T> bool Less(T left,T right) { return left < right; } int main() { Date d1(2025, 7, 9); Date d2(2025, 9, 9); Date* p1 = new Date(2025, 8, 9); Date* p2 = new Date(2025, 10, 9); cout << Less(1, 2) << endl;//可以判断，结果正确 cout << Less(d1, d2) << endl;//可以判断，结果正确 cout << Less(p1, p2) << endl;//结果随机。其实这里是对new出来的地址进行比较，当然是随机，那怎么办？—特化！ return 0; }

可以看到，Less绝对多数情况下都可以正常比较，但是在特殊场景下就得到错误的结果。上述示例中，p1指向的d1显然小于p2指向的d2对象，但是Less内部并没有比较p1和p2指向的对象内容，而比较的是p1和p2指针的地址，这就无法达到预期而错误。 此时，就需要对模板进行特化。即：在原模板类的基础上，针对特殊类型所进行特殊化的实现方式。模板特化中分为函数模板特化与类模板特化。

2.2 函数模版特化

函数模板的特化步骤：