chap1 C++泛型技術基礎--模板 #STL

0 緣起

• 有一點編程經驗和積累，想系統的學習下STL，之前都是隨意作的筆記，如今想着成主題的輸出一下。

• 書的原型是ISBN:9787302421757 《C++泛型STL原理和應用》，是從圖書館借的國內大學教材，先把這個讀完了，若是有可能的話，就在相應的章節再寫一個plus版本。

1 內容

1.1 泛型和模板

1.1.1 泛型的概念

• 泛型（generic type）：就是一種通用類型。

• T max( T x, T y) {} //這裏T是類型佔位符。

1.1.2 C++模板及其定義

• 模板：除了須要聲明類型佔位符以外，其它內容應與目標實體代碼徹底相同。 聲明一個模板時，需在實體代碼前面，加一條說明語句。前面是template關鍵字。

  • 函數模板

    • template<typename T, typename R, typename S> T max(R x, S y){}

  • 類模板

    • 在聲明語句前加 template<typename T>

1.1.3 幾點說明和小結

• template<typename T> 早期也寫成 template<class T>，但不支持這麼寫

• C++11和14中，給關鍵字 auto 增長了新的語義，同時增長了 decltype表達式

  • auto關鍵字是爲自動推導數據類型所設 auto i=100;

  • 以前auto只對系統的內置數據推薦有效，如今利用編譯器的類型記憶能力，能夠記住自定義的類型。

  • 變量類型難以肯定的問題主要出如今函數的返回值上，所以函數的返回值類型的位置經常會出現auto關鍵字，稱爲 auto返回值佔位

  • auto Multiply(T t, U u)->decltype(t*u) {return t*u;}

• 把auto看作數據類型的話，auto其實也能夠算一種泛型，不過它無須關鍵字typename聲明。

• C++新標準引入了變量模板的概念。pi<T> 【做者沒有介紹更多，能夠翻看C++11】

1.2 關於模板參數

1.2.1 模板參數的種類

• 類型參數

  • 以類模板做爲函數實參的例子 MyTest<Test1<int>>TT;

• 非類型參數

  • template <typename T，/*類型參數*/ int b/*非類型參數*/>

• 模板定義型參數

  • C++也容許以類模板的定義做爲類模板參數

    • 須要的目的： 除了強調這個參數的實參必須爲類模板以外，還強調這個類模板所具備的參數個數。

1.2.2 模板形參和實參的結合

• 函數模板實參的隱式提供

  • add<int>(45,46); 直接變成 add(45,46);

• 指針實參

  • 在C++中，指針被看做一種數據類型。

  • 見具體的代碼； 【做者沒有描述，我還沒太懂這部分】

• 修飾字const和&的使用

  • 見具體的代碼示例； 【沒見過具體的應用場景】

1.3 特化模板和模板具現規則

1.3.1 特化(特列化)模板

• 特化(特列化)模板：爲有特殊算法要求的數據類型另行編寫模板

  • 通用模板：門票10塊

  • 特化模板：學生和老人半價

• 函數模板中的特化模板

  • 在實體代碼前加如下聲明 tmplate<>

• 類模板的特化和偏特化

  • 偏特化：只特化參數中的某一個或某幾個

  • 偏特化模板的寫法 template<typename T2> struct Test<int,T2>{}

  • 全特化模板的寫法 template<> struct Test<int,float>{}

1.3.2 模板的具現

• 由於有了以上泛型模塊的共存，編譯器就須要選擇一個生成實體模塊代碼，就有了規則。

• 具體的優先順序

  • 特化模板（函數或類）

  • 偏特化模板（函數或類）

  • 普通模板（函數或類）

  • 系統

1.4 右值引用和模板

• 轉移語義是C11推出的新概念和新技術。

1.4.1 右值引用

• 右值： 只能出如今賦值運算符右邊。僅能表明數據；匿名，無固定地址的對象。

• 左值： 既能夠出如今賦值運算符左邊，又能夠出如今賦值運算符右邊。有名字，有固定地址的表達式

• 右值引用

  • C11以前有兩種表示方式 T& 別名 = lvalue;//引用 和 const T& 別名 = lvalue;//常引用

  • C11以後僅定義一種：const T& 別名 = rvalue;

    • 強行爲右值命名一個變量名，目的就是爲延長右值生命期。

    • 右值的很是量引用 T&& 名稱=rvalue;

1.4.2 右值引用的應用1--轉移語義

• 深拷貝

• 淺拷貝

1.4.3 右值引用的應用2--轉移函數move()

• 右值引用有好處後，左值也想利用，move的原型 T&& move(T& val);

1.4.4 右值引用的應用3--參數完美轉發模板()

• 參數轉發

• 1 完美轉發問題的提出及解決思路

• 2 模板參數類型推導規則--引用符摺疊規則

• 3 參數類型正確轉發的保證--forward()函數模板

  • static_cast()：這個轉換隻對參數爲右值時有用。

  • C++11將static_cast()封裝成函數模板std::forward，因而Func(forwad<T>(a));

本章代碼

別的教材相應章節

• 《C++STL開發技術導引》 chap2 C++模板技術 P39/454

  • 內容

    • 2.4 函數模板重載 P44 編譯器調用規則

    • 2.5 類模板繼承 P44

    • 代碼到時再一塊兒提交。

  • 問題

    • 模板和宏是什麼關係？【lionel]

閱讀版本與遇到的問題

• 2017-01-14兩個番茄鍾：1.1節理解並代碼完成，1.2節剛開始看

  • C++新標準引入了變量模板的概念。pi<T> 【做者沒有介紹更多，能夠翻看C++11】

  • 以類模板做爲函數實參的例子,簡單的能看懂，但到真實應用場景中，目前還真說很差。

• 2017-01-15兩個番茄鍾：1.2和1.3節理解並代碼完成

  • 目前這些只是知道了，還沒徹底記住，更不清楚應用場景。

• 2017-01-16兩個番茄鍾：1.4結束

  • 這部分只是按課本看了，並無徹底消化掉，須要再回來看看。

  • 是否是得結合C++11來一塊兒翻看？【lionel】

• 2017-01-17 看了下《C++STL開發技術導引》中的chap2