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2.2.2节结束。
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994361be00
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@ -1,4 +1,4 @@
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#include "stdafx.h"
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#include "stdafx.h"
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#include <vector>
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#include <cstdint>
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@ -151,6 +151,45 @@ namespace _1_3
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#endif
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}
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namespace _2_2_2
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{
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template <typename T> class AddFloatOrMulInt
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{
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static T Do(T a, T b)
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{
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// 在这个例子里面一般形式里面是什么内容不重要,因为用不上
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// 这里就随便给个0吧。
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return T(0);
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}
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};
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// 其次,我们要指定T是int时候的代码,这就是特化:
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template <> class AddFloatOrMulInt<int>
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{
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public:
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||||
static int Do(int a, int b)
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||||
{
|
||||
return a * b;
|
||||
}
|
||||
};
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// 再次,我们要指定T是float时候的代码:
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template <> class AddFloatOrMulInt<float>
|
||||
{
|
||||
public:
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||||
static float Do(float a, float b)
|
||||
{
|
||||
return a * b;
|
||||
}
|
||||
};
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||||
void foo()
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||||
{
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float a(0), b(1);
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float c = AddFloatOrMulInt<float>::Do(a, b);
|
||||
}
|
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}
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// 1.4 Specialization, Partial Specialization, Full Specialization
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namespace _1_4
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{
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216
ReadMe.md
216
ReadMe.md
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@ -769,8 +769,222 @@ Variant result = addFloatOrMulInt(aVar, bVar);
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在模板代码中,这个“合适的机制”就是指“特化”和“部分特化(Partial Specialization)”,后者也叫“偏特化”。
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####2.2.2模板原型与偏特化
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####2.2.2特化
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我的高中物理老师对我说过一句令我受用至今的话:把自己能做的事情做好。编写模板程序也是一样。当你试图用模板解决问题之前,先撇开那些复杂的语法要素,用最直观的方式表达你的需求:
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``` C++
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// 这里是伪代码,意思一下
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int|float addFloatOrMulInt(a, b)
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{
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if(type is Int)
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{
|
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return a * b;
|
||||
}
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else if (type is Float)
|
||||
{
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return a + b;
|
||||
}
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||||
}
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void foo()
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{
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float a, b, c;
|
||||
c = addFloatOrMulInt(a, b); // c = a + b;
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||||
int x, y, z;
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||||
z = addFloatOrMulInt(x, y); // z = x * y;
|
||||
}
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```
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因为这一节是讲类模板有关的特化和偏特化机制,所以我们不用普通的函数,而是用类的静态成员函数来做这个事情(这就是典型的没事找抽型):
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``` C++
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// 这里仍然是伪代码,意思一下,too。
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class AddFloatOrMulInt
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{
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static int|float Do(a, b)
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||||
{
|
||||
if(type is Int)
|
||||
{
|
||||
return a * b;
|
||||
}
|
||||
else if (type is Float)
|
||||
{
|
||||
return a + b;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
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||||
void foo()
|
||||
{
|
||||
float a, b, c;
|
||||
c = AddFloatOrMulInt::Do(a, b); // c = a + b;
|
||||
|
||||
int x, y, z;
|
||||
z = AddFloatOrMulInt::Do(x, y); // z = x * y;
|
||||
}
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```
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||||
好,意思表达清楚了。我们先从调用方的角度,把这个形式改写一下:
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``` C++
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void foo()
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{
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||||
float a, b, c;
|
||||
c = AddFloatOrMulInt<float>::Do(a, b); // c = a + b;
|
||||
|
||||
int x, y, z;
|
||||
z = AddFloatOrMulInt<int>::Do(x, y); // z = x * y;
|
||||
}
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||||
```
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||||
也许你不明白为什么要改写成现在这个样子。看不懂不怪你,怪我讲的不好。但是你别急,先看看这样改写以后能不能跟我们的目标接近一点。如果我们把 `AddFloatOrMulInt<float>::Do` 看作一个普通的函数,那么我们可以写两个实现出来:
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``` C++
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float AddFloatOrMulInt<float>::Do(float a, float b)
|
||||
{
|
||||
return a + b;
|
||||
}
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||||
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||||
int AddFloatOrMulInt<int>::Do(int a, int b)
|
||||
{
|
||||
return a * b;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void foo()
|
||||
{
|
||||
float a, b, c;
|
||||
c = AddFloatOrMulInt<float>::Do(a, b); // c = a + b;
|
||||
|
||||
int x, y, z;
|
||||
z = AddFloatOrMulInt<int>::Do(x, y); // z = x * y;
|
||||
}
|
||||
```
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||||
这样是不是就很开心了?我们更进一步,把 `AddFloatOrMulInt<int>::Do` 换成合法的类模板:
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||||
``` C++
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||||
// 这个是给float用的。
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template <typename T> class AddFloatOrMulInt
|
||||
{
|
||||
T Do(T a, T b)
|
||||
{
|
||||
return a + b;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
// 这个是给int用的。
|
||||
template <typename T> class AddFloatOrMulInt
|
||||
{
|
||||
T Do(T a, T b)
|
||||
{
|
||||
return a * b;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
void foo()
|
||||
{
|
||||
float a, b, c;
|
||||
|
||||
// 嗯,我们需要 c = a + b;
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||||
c = AddFloatOrMulInt<float>::Do(a, b);
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||||
// ... 觉得哪里不对劲 ...
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||||
// ...
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||||
// ...
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||||
// ...
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||||
// 啊!有两个AddFloatOrMulInt,class看起来一模一样,要怎么区分呢!
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||||
}
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||||
```
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||||
好吧,问题来了!如何要让两个内容不同,但是模板参数形式相同的类进行区分呢?特化!特化(specialization)是根据一个或多个特殊的整数或类型,给出模板实例化时的一个指定内容。我们先来看特化是怎么应用到这个问题上的。
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||||
``` C++
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||||
// 首先,要写出模板的一般形式(原型)
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||||
template <typename T> class AddFloatOrMulInt
|
||||
{
|
||||
static T Do(T a, T b)
|
||||
{
|
||||
// 在这个例子里面一般形式里面是什么内容不重要,因为用不上
|
||||
// 这里就随便给个0吧。
|
||||
return T(0);
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
// 其次,我们要指定T是int时候的代码,这就是特化:
|
||||
template <> class AddFloatOrMulInt<int>
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
static int Do(int a, int b) //
|
||||
{
|
||||
return a * b;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
// 再次,我们要指定T是float时候的代码:
|
||||
template <> class AddFloatOrMulInt<float>
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
static float Do(float a, float b)
|
||||
{
|
||||
return a + b;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
void foo()
|
||||
{
|
||||
// 这里面就不写了
|
||||
}
|
||||
```
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||||
我们再把特化的形式拿出来一瞧:这货有点怪啊: `template <> class AddFloatOrMulInt<int>`。别急,我给你解释一下。
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||||
``` C++
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||||
// 我们这个模板的基本形式是什么?
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template <typename T> class AddFloatOrMulInt;
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||||
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||||
// 但是这个类,是给T是Int的时候用的,于是我们写作
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||||
class AddFloatOrMulInt<int>
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||||
// 当然,这里编译是通不过的。
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||||
// 但是它又不是个普通类,而是类模板的一个特化(特例)。
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||||
// 所以前面要加模板关键字template,
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||||
// 以及模板参数列表
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||||
template </* 这里要填什么? */> class AddFloatOrMulInt<int>;
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||||
// 最后,模板参数列表里面填什么?因为原型的T已经被int取代了。所以这里就不能放任何额外的参数了。
|
||||
// 所以这里要放空。
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||||
template <> class AddFloatOrMulInt<int>
|
||||
{
|
||||
// ... 针对Int的实现 ...
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Bingo!
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||||
```
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||||
哈,这样就好了。我们来做一个练习。我们有一些类型,然后你要用模板做一个对照表,让类型对应上一个数字。我先来做一个示范:
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``` C++
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||||
template <typename T> TypeToID
|
||||
{
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||||
static int const ID = -1;
|
||||
};
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||||
|
||||
template <> TypeToID<uint8_t>
|
||||
{
|
||||
static int const ID = 0;
|
||||
};
|
||||
```
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||||
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||||
然后呢,你的任务就是,要所有无符号的整数类型的特化(其实就是`uint8_t`到`uint64_t`啦),把所有的基本类型都赋予一个ID(当然是不一样的啦)。当你做完后呢,可以把类型所对应的ID打印出来,我仍然以 `uint8_t` 为例:
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``` C++
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||||
void PrintID()
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{
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cout << "ID of uint8_t: " << TypeToID<uint8_t>::ID << endl;
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||||
}
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||||
```
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嗯,看起来挺简单的,是吧。但是这里透露出了一个非常重要的信号,我希望你已经能察觉出来了: `TypeToID` 如同是一个函数。这个函数只能在编译期间执行。它输入一个类型,输出一个ID。
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如果你体味到了这一点,那么恭喜你,你的模板元编程已经开悟了。
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###2.3 函数模板的重载、参数匹配、特化与部分特化
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###2.4 技巧单元:模板与继承
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