C++ 模板簡介
首先推薦 C++ 官方模板介紹
- SFINAE（很多內容被 Concepts 取代）
- Meta programming（很多內容被 constexpr 函數取代）
- Tuple
- Any
（看完上面介紹你就覺得全部講的毫無用處了）
建議你先了解一下模式匹配與模板偏特化是什麼東西，否則你可能 4 篇文章都看不懂。
模式匹配
模式匹配指的是，檢查某一個詞彙序列是否滿足給定的一些模板。對於函數式編程語言來說（當然 C++ 並不是函數式編程語言），函數的參數就可以進行模式匹配，比如：
fac :: Int -> Int -- 定義函數 fac 的類型，你可以理解爲第一個參數是 Int，返回值是 Int
fac 0 = 1 -- 規定第一個參數爲 0 的時候返回值是 1
fac n = n * fac (n - 1) -- 否則對於其他的參數 n，等於 n - 1 的階乘的值乘上 n
上述代碼是一個簡單的模式匹配的例子，我指定了某個參數爲什麼值的時候函數的返回值是什麼。我們再來看一個例子：
len :: [a] -> Int -- 定義函數 len 的類型，你可以理解爲第一個參數爲元素類型任意的列表（數組），返回值是 Int
len [] = 0 -- 如果列表是空的列表，那麼顯然其長度爲 0
len (x:[]) = 1 -- 如果列表只有一個元素，那麼顯然其長度爲
len (x:xs) = 1 + len xs
len 函數的參數我們分了 3 種情況討論，而這三種情況都是相互排斥的。我們考慮 C++ 中模板偏特化的模仿：
template <typename T, T... List>
struct len;
template <typename T>
struct len<T> { static const size_t value = 0; };
template <typename T, typename X>
struct len<T, X> { static const size_t value = 1; };
template <typename T, typename X, typename... XS>
struct len<T, X, XS...> { static const size_t value = 1 + len<T, XS...>::value; };
這樣我們就模仿實現了 Haskell 版本的代碼，你可以看到前兩行是類型聲明，之後 3 個 len 一一對應。也就是說，模板的偏特化實際上就是在做模式匹配。