高效C++：模板和泛型编程

　　模板和泛型编程的关注重点在编译期，所有的行为都在编译期确定，因此其规则和玩法也有自己特殊的一套，和其他模块不通用。

 

了解隐式接口和编译期多态

• 元编程------编译器多态，决定哪个重载函数被调用

• class的特点：

  • 显示接口

  • 运行期多态

• template的特点：

• 隐式接口

• 编译器多态，模板的具现和函数的重载

了解typename的双重含义

• 声明template参数时，前缀关键字class和typename可以互换

• 使用typename关键字声明嵌套从属类型名称，但不可以出现在基类列表和初始化里列表中

• 嵌套从属名称

template<typename C>
void Print2Nd(const C& container)
{
    ...
   typename C::const_iterator iter(container.begin()) //确认是类型不是名称
    ...    
}

//C::const_iterato 从属嵌套类型(名称中依赖于template类型参数)

学习处理模板化基类内的名称

• 在Derived class template中调用base class template的函数时，直接调用编译不过，可以使用如下方法：

  • this->xxx （建议）

  • basename::xxx

  • using basename::xxx

class CompanyA{
public:
    CompanyA(){}

    void Send()
    {
        cout<<"CompanyA::Send()"<<endl;
    }
};

class CompanyB{
public:
    CompanyB(){}

    void Send()
    {
        cout<<"CompanyB::Send()"<<endl;
    }
};

template<typename Company>
class Sender{
public:
    Sender(){}
    
    void SendMsg()
    {
        Company c;
        c.Send();
    }
};


template<typename Company>
class LogSender: public Sender<Company>
{
public:
    using Sender<Company>::SendMsg;  

    void LogSendMsg()
    {
        cout<<"LogSender::LogSendMsg() before"<<endl;
        
        SendMsg();  //单独使用错误，配合using使用ok
        this->SendMsg(); //OK
        Sender<Company>::SendMsg(); //OK
        
        cout<<"LogSender::LogSendMsg() after"<<endl;
    }

};

将与参数无关的代码抽取template

• 不要将函数参数提取为template，这样导致代码冗余

运用成员函数模板接受所有兼容类型

• 使用模板成员函数生成可接受和兼容所有类型的函数，包括构造函数

template<typename U>
class A
{
public:    
    template<typename T>
    A(A<T>& other)
    {
        ...
    }
};

• 如果将构造函数声明为模板函数，为了阻止编译器生成默认的构造函数，你必须明确声明一个非模板的构造函数

需要类型转换时请为模板定义非成员函数

• template在推倒虑隐式转换

• 对比“定义no-member函数进行类型转换”这一条规则

template<typename T>
const Rational<T> doMutliply(const Rational<T>& lhs, const Rational<T>& rhs)
{
    ...
}

template<typename T>
class Rational
{
public:
    ...
    //声明为friend函数的目的是tempalte推倒，保证编译通过，根本目的是提供一个使用是所有类型的乘法   
    frined const Rational<T>operator*(const Rational<T>& lhs, const Rational<T>& rhs)
    {
        return doMutliply(lhs, rhs);
    } 
}

请使用traits classes表现类型信息

• 需要了解STL编程，可以参考《STL源码剖析》一书

• 运用到模板、元编程等知识

了解template元编程

• 元编程将运行期的工程提前到编译期，错误的发现更早，效率更高