原 C++ 函数模板 实例化和具体化

2024-05-04 04:18

本文主要是介绍原 C++ 函数模板 实例化和具体化,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

https://blog.csdn.net/qq_30835655/article/details/76850894

函数模板是C++新增的一种性质,它允许只定义一次函数的实现,即可使用不同类型的参数来调用该函数。这样做可以减小代码的书写的复杂度,同时也便于修改。但是,在代码中包含函数模板本身并不会生成函数定义,它只是一个用于生成函数定义的方案。编译器使用模板为特定类型生成函数定义时,得到的是模板实例(instantiation)。

1 实例化

实例化有两种形式,分别为显式实例化和隐式实例化。模板并非函数定义,实例式函数定义。
1.1 显式实例化(explicit instantiation)

显式实例化意味着可以直接命令编译器创建特定的实例,有两种显式声明的方式。

比如存在这么一个模板函数

template <typename T>
void Swap(T &a, T &b)

第一种方式是声明所需的种类,用<>符号来指示类型,并在声明前加上关键词template,如下:
template void Swap<int>(int &, int &);

第二种方式是直接在程序中使用函数创建,如下:

Swap<int>(a,b);

显式实例化直接使用了具体的函数定义,而不是让程序去自动判断。
1.2 隐式实例化(implicit instantiation)

隐式实例化比较简单,就是最正常的调用,Swap(a,b),直接导致程序生成一个Swap()的实例,该实例使用的类型即参数a和b的类型,编译器根据参数来定义函数实例。


2 具象化(显式)
思考这么一个问题,当前的Swap模板交换输入的两个对象,可能式基本类型也可能式自定义类。如果有这么一个需求,需要交换自定义类里的某一个属性而不是整个类,那么Swap模板就不可用,因为Swap模板交换的是整个类。
显式具体化将不会使用Swap()模板来生成函数定义,而应使用专门为该特定类型显式定义的函数类型。有两种定义形式,如下,其中job为用户自定义类
template <> void Swap(job &a, job &b)
template <> void Swap<job>(job &a, job &b)
显式具体化在声明后,必须要有具体的实现,这是与显示实例化不同的地方。

3 举例
下面通过一个程序来观察实例化和具体化,加深理解。

    /*************************************************************************
        > File Name: array.cpp
        > Author:
        > Mail:
        > Created Time: Sat 05 Aug 2017 01:20:31 AM PDT
     ************************************************************************/
     
    #include<iostream>
    #include<string>
    using namespace std;
     
    struct job
    {
        string name;
        int salary;
        job(string _name,int _salary):name(_name),salary(_salary){};
    };
     
    //template prototype
    template <typename T>
    void Swap(T &a, T &b){
        T temp;
        temp = a;
        a = b;
        b = temp;
    }
     
    //explict specialization for job 显式具体化
    template <> void Swap(job &a, job &b)
    {
        int temp;
        temp = a.salary;
        a.salary = b.salary;
        b.salary = temp;
    }
     
    template void Swap<int>(int &, int &);
    int main()
    {
        char a = 'a', b = 'b';
        cout<<"a: "<<a<<" ; b: "<<b<<endl;
        Swap(a,b);  //1 implicit template instantiation for char 隐式实例化
        cout<<"a: "<<a<<" ; b: "<<b<<endl;
     
        int c = 1, d = 2;
        cout<<"c: "<<c<<" ; d: "<<d<<endl;
        Swap(c,d);  //2 use explicit template instantiation for int 显式实例化
        cout<<"c: "<<c<<" ; d: "<<d<<endl;
       
        Swap<int>(c,d);  //3 use explict template instantiation for int 显式实例化
        cout<<"c: "<<c<<" ; d: "<<d<<endl;
        
        job e("lucy",100), f("bob",200);
        cout<<"lucy: "<<e.name<<" "<<e.salary<<" ; bob: "<<f.name<<" "<<f.salary<<endl;
        Swap(e,f);  //use explict specialization for job 调用显式具体化
        cout<<"lucy: "<<e.name<<" "<<e.salary<<" ; bob: "<<f.name<<" "<<f.salary<<endl;
    }


输出

    ➜  cpptest ./a.out      
    a: a ; b: b
    a: b ; b: a
    c: 1 ; d: 2
    c: 2 ; d: 1
    c: 1 ; d: 2
    lucy: lucy 100 ; bob: bob 200
    lucy: lucy 200 ; bob: bob 100


备注:隐式实例化和显式实例化和显式具体化统称为具体化,它们的相同在于都用了具体类型的函数定义,而不是通用描述。
---------------------  
作者:尹小贱  
来源:CSDN  
原文:https://blog.csdn.net/qq_30835655/article/details/76850894  
版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!

 

这篇关于原 C++ 函数模板 实例化和具体化的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/958322

相关文章

Python函数作用域示例详解

《Python函数作用域示例详解》本文介绍了Python中的LEGB作用域规则,详细解析了变量查找的四个层级,通过具体代码示例,展示了各层级的变量访问规则和特性,对python函数作用域相关知识感兴趣... 目录一、LEGB 规则二、作用域实例2.1 局部作用域(Local)2.2 闭包作用域(Enclos

从入门到精通C++11 <chrono> 库特性

《从入门到精通C++11<chrono>库特性》chrono库是C++11中一个非常强大和实用的库,它为时间处理提供了丰富的功能和类型安全的接口,通过本文的介绍,我们了解了chrono库的基本概念... 目录一、引言1.1 为什么需要<chrono>库1.2<chrono>库的基本概念二、时间段(Durat

MySQL count()聚合函数详解

《MySQLcount()聚合函数详解》MySQL中的COUNT()函数,它是SQL中最常用的聚合函数之一,用于计算表中符合特定条件的行数,本文给大家介绍MySQLcount()聚合函数,感兴趣的朋... 目录核心功能语法形式重要特性与行为如何选择使用哪种形式?总结深入剖析一下 mysql 中的 COUNT

C++20管道运算符的实现示例

《C++20管道运算符的实现示例》本文简要介绍C++20管道运算符的使用与实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录标准库的管道运算符使用自己实现类似的管道运算符我们不打算介绍太多,因为它实际属于c++20最为重要的

Visual Studio 2022 编译C++20代码的图文步骤

《VisualStudio2022编译C++20代码的图文步骤》在VisualStudio中启用C++20import功能,需设置语言标准为ISOC++20,开启扫描源查找模块依赖及实验性标... 默认创建Visual Studio桌面控制台项目代码包含C++20的import方法。右键项目的属性:

MySQL 中 ROW_NUMBER() 函数最佳实践

《MySQL中ROW_NUMBER()函数最佳实践》MySQL中ROW_NUMBER()函数,作为窗口函数为每行分配唯一连续序号,区别于RANK()和DENSE_RANK(),特别适合分页、去重... 目录mysql 中 ROW_NUMBER() 函数详解一、基础语法二、核心特点三、典型应用场景1. 数据分

c++中的set容器介绍及操作大全

《c++中的set容器介绍及操作大全》:本文主要介绍c++中的set容器介绍及操作大全,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录​​一、核心特性​​️ ​​二、基本操作​​​​1. 初始化与赋值​​​​2. 增删查操作​​​​3. 遍历方

java向微信服务号发送消息的完整步骤实例

《java向微信服务号发送消息的完整步骤实例》:本文主要介绍java向微信服务号发送消息的相关资料,包括申请测试号获取appID/appsecret、关注公众号获取openID、配置消息模板及代码... 目录步骤1. 申请测试系统2. 公众号账号信息3. 关注测试号二维码4. 消息模板接口5. Java测试

解析C++11 static_assert及与Boost库的关联从入门到精通

《解析C++11static_assert及与Boost库的关联从入门到精通》static_assert是C++中强大的编译时验证工具,它能够在编译阶段拦截不符合预期的类型或值,增强代码的健壮性,通... 目录一、背景知识:传统断言方法的局限性1.1 assert宏1.2 #error指令1.3 第三方解决

C++11委托构造函数和继承构造函数的实现

《C++11委托构造函数和继承构造函数的实现》C++引入了委托构造函数和继承构造函数这两个重要的特性,本文主要介绍了C++11委托构造函数和继承构造函数的实现,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录引言一、委托构造函数1.1 委托构造函数的定义与作用1.2 委托构造函数的语法1.3 委托构造函