C++ primer 第五版個人筆記 第十六章 模板與泛型編程

16.1 定義模板

1. 模板定義以關鍵字template開始，後跟一個模板參數列表，以逗號分隔，可以傳一個或多個模板參數（T1,T2），模板參數列表不能爲空；
2. 編譯器用推斷出的模板參數來生成一個版本的函數叫做實例化，生成的版本叫做模板的實例;
3. 模板類型參數前面必須使用關鍵字class或typename,在同一個模板參數列表中兩個關鍵字可以混合使用，沒有什麼不同；
4. 非類型模板參數的模板實參必須是常量表達式；
5. inline或constexpr的函數模板中，inline和constexpr關鍵字說明符放在模板參數列表之後，返回類型之前

   template<typename T> inline
   T min(const T& t1, const T &T2)
   {/* */}

    

6. 泛型編碼的兩個重要原則：a模板中的函數參數是const的引用，b函數體中儘量減少對實參類型的要求；

7.  函數模板和類模板成員函數的定義通常放在頭文件中；而非模板類或模板函數不必給出定義，因此類定義和函數聲明放在頭文件中，普通函數和類的成員函數的定義放在源文件中，與函數模板和類模板成員函數不同； 

8. 類模板的成員函數本身是一個普通函數，但是，類模板的每個實例都有其自己版本的成員函數，因此定義在類模板之外的成員函數就必須以關鍵字template開始，後接類模板參數列表；

9. 默認情況下，對於一個實例化了的類模板，其成員只有在使用時才被實例化；

10. 在一個類模板的作用域內（即在類模板內）定義成員函數可以直接使用模板名而不必指定模板實參，但在類模板外定義成員函數，除了用作用域運算符::指定類外還要指定其模板實參；

11. 一對一友好關係的聲明方法，詳見589頁，爲了讓所有實例成爲友元，友元聲明中必須使用與類模板本身不同的模板參數；

12. 一個static成員函數只有在使用時纔會實例化；

13. 當我們希望通知編譯器一個名字表示類型時，必須使用關鍵字typename，而不能使用class；

14. 當我們在類模板外定義一個成員模板時，必須同時爲類模板和成員模板提供模板參數列表，類模板的參數列表在前，後跟成員自己的模板參數列表；

16.2 模板實參推斷

1. 將實參傳遞給帶模板類型的函數形參時，能夠自動應用的類型轉換隻有const轉換及數組或函數到指針的轉換；

   template<typename T> T fobj(T,T);
   template<typename T> T fref(const T&, const T&);
   
   int a[10], b[42];
   fobj(a,b) //可行，調用 fobj(int*,int*)
   fref(a,b) //不可行，形參爲引用時，數組不會轉換爲指針，因此a,b類型不匹配
   //實際上調用的是fref(const int(&a)[10], const int(&b)[42])

    

2. 如果函數參數類型不是模板參數，則對實參進行正常的類型轉換；

3. 顯示指定模板實參

   template<typename t1, typename t2, typename t3>
   t3 alternative_sum(t2,t1)   //聲明OK，但是實例化就必須爲三個模板參數指定實參
   
   auto val3 = alternative<long long> (i, lng) //錯誤，t1爲long long類型，另外兩個無法推測

   正常類型轉換可以應用於顯式指定的實參，詳見604頁；

4. 尾置返回類型處理某些模板返回值類型的確定問題

   template <typename It>    //It爲某容器迭代器類型，要求返回容器內類的引用
   auto &fcn(It beg, It end) ->decltype (*beg)    //尾置返回類型聲明方法
   {
       return *beg;                        
   }

    

5. 進行類型轉換的標準庫模板類，用法列表（包含remove_reference, add_const等），606頁；

6.  引用摺疊只能應用於間接創建的引用的引用，如類型別名或模板參數，有一下摺疊方式

   X& &, X& && , X&& &都摺疊成類型X& //第一個是引用的引用，第二個是右值引用的引用，第三個是引用的右值引用
   X&& &&摺疊成 X&&  //右值引用的右值引用摺疊成右值引用

     

16.3 重載與模板

過於抽象，學一段時間再回來補課