目录1. 非类型模板参数2. 模板的特化2.1 概念2.2 函数模板特化2.3 类模板特化2.3.1 全特化2.3.2 偏特化2.3.3 类模板特化应用示例1. 非类型模板参数模板参数分类类型形参与非类型形参。类型形参即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。namespace myh { // 定义一个模板类型的静态数组 templateclass T, size_t N 10 class array { public: T operator[](size_t index) {return _array[index];} const T operator[](size_t index)const {return _array[index];} size_t size()const {return _size;} bool empty()const {return 0 _size;} private: T _array[N]; size_t _size; } }注意点1. 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。2. 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。2. 模板的特化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// 函数模板 -- 参数匹配 templateclass T bool Less(T left, T right) { return left right; } int main() { cout Less(1, 2) endl; // 可以比较结果正确 Date d1(2022, 7, 7); Date d2(2022, 7, 8); cout Less(d1, d2) endl; // 可以比较结果正确 Date* p1 d1; Date* p2 d2; cout Less(p1, p2) endl; // 可以比较结果错误 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 函数模板特化函数模板的特化步骤1.必须要先有一个基础的函数模板2. 关键字template后面接一对空的尖括号3.函数名后跟一对尖括号尖括号中指定需要特化的类型4. 函数形参表:必须要和模板函数的基础参数类型完全相同如果不同编译器可能会报一些奇怪的错误。// 函数模板 -- 参数匹配 templateclass T bool Less(T left, T right) { return left right; } // 对Less函数模板进行特化 template bool LessDate*(Date* left, Date* right) { return *left *right; } int main() { cout Less(1, 2) endl; Date d1(2022, 7, 7); Date d2(2022, 7, 8); cout Less(d1, d2) endl; Date* p1 d1; Date* p2 d2; cout Less(p1, p2) endl; // 调用特化之后的版本而不走模板生成了 return 0; }注意一般情况下如果函数模板遇到不能处理或者处理有误的类型为了实现简单通常都是将该函数直接给出。bool Less(Date* left, Date* right) { return *left *right; }该种实现简单明了代码的可读性高容易书写因为对于一些参数类型复杂的函数模板特化时特别给出因此函数模板不建议特化。2.3 类模板特化2.3.1 全特化全特化即是将模板参数列表中所有的参数都确定化。templateclass T1, class T2 class Data { public: Data() {coutDataT1, T2 endl;} private: T1 _d1; T2 _d2; }; template class Dataint, char { public: Data() {coutDataint, char endl;} private: int _d1; char _d2; }; void TestVector() { Dataint, int d1; Dataint, char d2; }2.3.2 偏特化偏特化任何针对模版参数进一步进行条件限制设计的特化版本。比如对于以下模板类templateclass T1, class T2 class Data { public: Data() {coutDataT1, T2 endl;} private: T1 _d1; T2 _d2; };偏特化有以下两种表现方式部分特化将模板参数类表中的一部分参数特化。// 将第二个参数特化为int template class T1 class DataT1, int { public: Data() {coutDataT1, int endl;} private: T1 _d1; int _d2; };参数更进一步的限制偏特化并不仅仅是指特化部分参数而是针对模板参数更进一步的条件限制所设计出来的一个特化版本。//两个参数偏特化为指针类型 template typename T1, typename T2 class Data T1*, T2* { public: Data() {coutDataT1*, T2* endl;} private: T1 _d1; T2 _d2; }; //两个参数偏特化为引用类型 template typename T1, typename T2 class Data T1, T2 { public: Data(const T1 d1, const T2 d2) : _d1(d1) , _d2(d2) { coutDataT1, T2 endl; } private: const T1 _d1; const T2 _d2; }; void test2 () { Datadouble , int d1; // 调用特化的int版本 Dataint , double d2; // 调用基础的模板 Dataint *, int* d3; // 调用特化的指针版本 Dataint, int d4(1, 2); // 调用特化的指针版本 }2.3.3 类模板特化应用示例有如下专门用来按照小于比较的类模板Less#includevector #include algorithm templateclass T struct Less { bool operator()(const T x, const T y) const { return x y; } }; int main() { Date d1(2022, 7, 7); Date d2(2022, 7, 6); Date d3(2022, 7, 8); vectorDate v1; v1.push_back(d1); v1.push_back(d2); v1.push_back(d3); // 可以直接排序结果是日期升序 sort(v1.begin(), v1.end(), LessDate()); vectorDate* v2; v2.push_back(d1); v2.push_back(d2); v2.push_back(d3); // 可以直接排序结果错误日期还不是升序而v2中放的地址是升序 // 此处需要在排序过程中让sort比较v2中存放地址指向的日期对象 // 但是走Less模板sort在排序时实际比较的是v2中指针的地址因此无法达到预期 sort(v2.begin(), v2.end(), LessDate*()); return 0; }通过观察上述程序的结果发现对于日期对象可以直接排序并且结果是正确的。但是如果待排序元素是指针结果就不一定正确。因为sort最终按照Less模板中方式比较所以只会比较指针而不是比较指针指向空间中内容此时可以使用类版本特化来处理上述问题// 对Less类模板按照指针方式特化 template struct LessDate* { bool operator()(Date* x, Date* y) const { return *x *y; } };3.为什么模板不能分离编译我们写了两个函数一个是类模板的函数Add一个是普通函数func声明写在Stack.h中定义写在Stack.cpp中调用写在test.cpp中。 Stack.cpp与test.cpp都要包含Stack.h这个头文件在我们调用函数的时候如果前面有定义那么我们可以直接call函数的地址找到这个函数但是我们前面包的头文件里面只有一个声明这个时候编译器也会让你先过。这个过程就像你要买车有定义的情况下说明你有钱可以直接买有声明的情况下说明你的朋友声明了可以借你十万让你买。类模板也简单举例原因文件会经过如上编译链接形成可执行文件。这个时候我们可以找到func的地址但是我们找不到Add的地址因为在Stack.cpp中Add函数没有实例化因此我们找不到它的地址这就像一种沟通不畅Stack.cpp中有Add的定义但是不知道实例化成什么test.cpp中知道实例化成什么但是没有定义对此我们有以下几种解决方案解决方案1.显式实例化但是这种方法非常的局限 只能解决对应的一类数据如下我们把int类型的数据改成double类型的就又出现了问题对于类模板我们可以更加暴力一些不用一个函数一个函数去显式实例化而是直接把整个类给实例化了2.合并.c与.cpp文件上面说到找不到地址是因为一方没有定义一方不知道实例化成什么继续使用上面的例子那么我们只需要把Stack.h与Stack.cpp合并即可即声明和定义可以分开写但是要在同一文件下这个文件我们一般命名为.hpp让test.cpp包含这个头文件。或者直接不写声明了。出现.hpp的文件绝大数多数都会出现模板。