C++typename的由來和用法

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前言

   在C++模板函數的使用過程當中，咱們常常能夠看到一個typename的使用，例如這樣的操做

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可是除此以外，咱們也會常常看到這樣的用法

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那麼這裏就要問你們，這C++相似的用法下有什麼區別呢，且聽我細細道來。

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做者：良知猶存

轉載受權以及圍觀：歡迎添加微信公衆號：羽林君

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由來分析

   "typename"是一個C++程序設計語言中的關鍵字。當用於泛型編程時是另外一術語"class"的同義詞。這個關鍵字用於指出模板聲明（或定義）中的非獨立名稱（dependent names）是類型名，而非變量名。

    

    咱們常常會這麼用 typename，這是一項C++編程語言的泛型編程（或曰「模板編程」）的功能，typename關鍵字用於引入一個模板參數。

template <typename T> const T& max(const T& x, const T& y) { if (y < x) { return x; } return y; } 

在模板定義語法中關鍵字 class 與 typename 的做用徹底同樣

template<class T> const T& max(const T& x, const T& y) { if (y < x) { return x; } return y; } 

    這裏 class 關鍵字代表T是一個類型，後來爲了不 class 在這兩個地方的使用可能給人帶來混淆，因此引入了 typename 這個關鍵字，它的做用同 class 同樣代表後面的符號爲一個類型。

    那class使用就夠了，爲何又引入了新的關鍵詞 typename ，關於這個問題，Stan Lippman 曾在其博客中表示，最先 Stroustrup 使用 class 來聲明模板參數列表中的類型是爲了不增長沒必要要的關鍵字；後來委員會認爲這樣混用可能形成概念上的混淆才加上了 typename 關鍵字。

        而使用 typename 的做用就是告訴 c++ 編譯器，typename 後面的字符串爲一個類型名稱，而不是成員函數或者成員變量，這個時候若是前面沒有 typename，編譯器沒有任何辦法知道 T::LengthType 是一個類型仍是一個成員名稱(靜態數據成員或者靜態函數)，因此編譯不可以經過。

問題浮現

那麼問題來了，什麼狀況下，class定義以後，編譯不能經過呢？

template<typename T>
void fun(const T& proto){


        T::const_iterator it(proto.begin());
}

發生編譯錯誤是由於編譯器不知道T::const_iterator是個類型。萬一它是個變量呢？ T::const_iterator的解析有着邏輯上的矛盾： 直到肯定了T是什麼東西，編譯器纔會知道T::const_iterator是否是一個類型； 然而當模板被解析時，T仍是不肯定的。這時咱們聲明它爲一個類型才能經過編譯：

    並且在模板實例化以前，徹底沒有辦法來區分它們，這絕對是滋生各類bug的溫牀。這時C++標準委員會再也忍不住了，與其到實例化時才能知道到底選擇哪一種方式來解釋以上代碼，委員會決定引入一個新的關鍵字，這就是typename。

千呼萬喚始出來，咱們來看看C++標準：

對於用於模板定義的依賴於模板參數的名稱，只有在實例化的參數中存在這個類型名，或者這個名稱前使用了 typename 關鍵字來修飾，編譯器纔會將該名稱當成是類型。除了以上這兩種狀況，毫不會被當成是類型。

所以，若是你想直接告訴編譯器 T::const_iterator 是類型而不是變量，只需用 typename修飾：

typename    T::const_iterator it(proto.begin());

    這樣編譯器就能夠肯定T::const_iterator是一個類型，而再也不須要等到實例化時期才能肯定，所以消除了前面提到的歧義。

嵌套從屬類型

事實上類型T::const_iterator依賴於模板參數T， 模板中依賴於模板參數的名稱稱爲從屬名稱（dependent name）， 當一個從屬名稱嵌套在一個類裏面時，稱爲嵌套從屬名稱（nested dependent name）。 其實T::const_iterator仍是一個嵌套從屬類型名稱（nested dependent type name）。

嵌套從屬名稱是須要用typename聲明的，其餘的名稱是不能夠用typename聲明的。好比下面是一個合法的聲明：

template<typename T> void fun(const T& proto ,typename  T::const_iterator it); 

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使用

    在定義類模板或者函數模板時，typename 和 class 關鍵字均可以用於指定模板參數中的類型。也就是說，如下兩種用法是徹底等價的。

template<typename T> /* ... */; template<class T> /* ... */; 

既然typename關鍵字已經存在，並且它也能夠用於最多見的指定模板參數，那麼爲何不廢除class這一用法呢？答案其實也很明顯，由於在最終的標準出來以前，全部已存在的書、文章、教學、代碼中都是使用的是class，能夠想像，若是標準再也不支持class，會出現什麼狀況。

    使用關鍵字typename代替關鍵字class指定模板類型形參更爲直觀，畢竟，可使用內置類型（非類類型）做爲實際的類型形參，並且，typename更清楚地指明後面的名字是一個類型名。可是，關鍵字typename是做爲標準C++的組成部分加入到C++中的，所以舊的程序更有可能只用關鍵字class。

這就是我分享的c++的typename，此外若是你們有什麼更好的思路，也歡迎分享交流哈。

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參考連接：

https://liam.page/2018/03/16/keywords-typename-and-class-in-Cxx/

https://harttle.land/2015/09/09/effective-cpp-42.html

http://feihu.me/blog/2014/the-origin-and-usage-of-typename/

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