C++模板是C++编程语言中的一个重要特性,它允许程序员创建泛型代码,实现代码复用,提升效率并保持灵活性。在"两本很好的讲解c++ template的书"中,我们可以期待深入理解模板的各个方面,包括基本概念、特性和最佳实践。
模板分为两种类型:函数模板和类模板。函数模板用于定义通用函数,如`std::swap`,可以接受不同类型的参数。类模板则用于创建泛型类,如`std::vector`和`std::map`,它们可以处理多种数据类型。
1. **模板基础**:
- **模板声明**:模板的定义通常以`template <typename T>`开头,其中`T`是一个占位符,代表一个类型。
- **模板实例化**:当使用模板时,编译器会生成特定类型的实例,这被称为模板实例化。
2. **模板特化**:
- **全特化**:为特定类型提供定制的模板实现。
- **偏特化**:为模板的一部分或所有类型参数提供特殊实现。
3. **模板元编程**(`cpp_template_metaprogram`标签):
- **元编程**是在编译时进行计算的一种技术,C++模板是实现元编程的主要工具。
- **类型推断**:C++11引入了`auto`关键字,简化了模板元编程中的类型推断。
- **SFINAE原则**:在编译期间,如果一个模板的实例化导致了错误,但其他模板可以成功实例化,那么不成功的模板将被忽略,这一原则称为“Substitution Failure Is Not An Error”。
4. **模板模板参数**:
- 允许模板接受其他模板作为参数,例如`std::function`可以接受任何可调用对象,包括函数指针、成员函数指针和具有适当调用约定的类模板。
5. **模板的依赖性解析**:
- 在模板的实例化过程中,编译器会尝试解析模板表达式中的依赖类型,这可能导致递归和延迟计算。
6. **模板展开**:
- 模板实例化时,编译器会将模板代码展开成具体类型的具体代码,这个过程称为模板展开。
7. **模板和继承**:
- 模板可以与类继承系统结合使用,创建派生类的模板版本。
8. **模板的命名空间和作用域**:
- 模板的实例化会创建新的作用域,避免名字冲突。
9. **C++11及以后的模板改进**:
- ` decltype`用于推断表达式的类型。
- `std::enable_if`用于基于类型条件启用或禁用模板实例化。
- 右angle括号(`>>`)的模板语法改进,解决尖括号歧义问题。
10. **模板的最佳实践**:
- 避免过度使用模板,确保代码清晰可读。
- 使用模板类的友元函数时需谨慎,可能会导致意外的访问权限暴露。
- 理解模板的开销,特别是在编译时间和代码大小方面。
通过深入学习这两本书,你将能够熟练地利用C++模板来设计高效、灵活的代码,掌握现代C++编程的核心技能。模板是C++强大功能的关键组成部分,理解和精通模板对于成为高级C++开发人员至关重要。