C++ template的一些高级用法（元编码，可变参数，仿函数，using使用方法,. C++ 智能指针）

1 .  通用函数可变参数模板

     对于有些时候，我们无法确切的知道，函数的参数个数时，而又不想过多的使用所谓的函数重载，那么就可以效仿下面的例子：

#include<iostream>
#include<Array>
void showall() { return; }

template <typename R1 ,typename...  Args>

void showall(R1 var, Args...args) {

    std::cout << var << std::endl;
    showall(args...);
}

int main(int argc, char * args[]) {

    
    showall(1, 2, 3, 4, 5);
    showall("gxjun","dadw","dasds");
    showall(1.0,2.0,3.5);
    std::cin.get();
    return 0;
}

在游戏开发中，时常会用到这样的模板，类型不确定，参数的个数不确定，所以需要用一种类似于递归的函数来处理。  第一个函数，表示的是在参数为0时，结束。

效果：

2.  如何使用仿函数：

     首先仿函数的定义： ，仿函数也叫函数对象（Function Object, or Functor），定义就是任何可以像函数一样被调用的对象。一个普通的函数是函数对象，一个函数指针当然也是，广义上说任何定义了operator()的类对象都可以看作是函数对象。 （找到文档）

      其实，往直白的地方说，就是一个不是函数但是具有函数功能且用法和函数相同的对象（结构体或者类）。

下面举个栗子（用结构体实现函数功能）：

  

/*关于C++仿函数*/
#include<iostream>
#include<functional>
using namespace std;
using namespace std::placeholders;  

template <typename R1 , typename R2>
struct  Calc
{
    void add(R1 a) {
        cout << a << endl;
    };
    void add_1(R1 a, R1 b) {
        cout << a + b << endl;
    }  
};

int main(int argc, char * args[]) {

    //函数指针
    void(Calc<int, double>::*fc)(int  a) = &Calc<int, double >::add;
    // fc(25);
    //显然上面的式子比较的麻烦
    
    Calc < int, int> calc;
    auto  fun = bind(&Calc<int, int >::add, &calc, _1);
    auto  fun_2 = bind(&Calc<int, int >::add_1, &calc, _1,_2);
    fun(123);
    fun_2(12,24);
   cin.get();
 return 0;
}

    对于bind（）这个函数，开头的是地址，函数名，后面的是第一个列子中的Args....不定参数类型、

效果图为：

   

3. 使用using别名，函数指针，typdef来实现函数的调用

    虽然是寥寥的几行代码，但是功能在实际应用中，却会发挥很大的作用。

//using别名使用用法
#include<iostream>
#include<windows.h>
int calc() {
  //当为无参数时，返回0值
    return 0;
}

template <typename R1 ,typename...Args>
int calc(R1 a, Args...args) {

    return a + calc(args...);
}

int main(int argc , char * args []) {

    //使用函数指针
    int(*fun) (int ,int ,int ,int ) = calc;
    system("echo 使用函数指针实现1~4累加");
    std::cout << fun(1,2,3,4)<<std::endl;
   //使用typedef来实现该功能
    system("echo 使用typedef实现1~4累加");
     typedef int(*Add)(int, int, int);
     Add  Gadd = calc;
     std::cout << Gadd(1, 2, 3) << std::endl;
    //使用using别名来实现这么个功能
    system("echo 使用using实现1~4累加");
    using Func = int(*) (int, int, int, int);
    Func func = calc;
    std::cout << func(1, 2, 3, 4) << std::endl;
    std::cin.get();
 return 0;
}

效果图： 

  4. C++模板元编程:

          对于模板元编程： 我的理解是，你所要的计算，在编译的时候，已经处理玩了，只需要在运行的时候输出结果即可！

    当我们每每学到模板元编程的时候，就会有一个混淆的词汇出现，哒，看------函数式编程。 到底什么是函数式编程呢？

    建议去看这篇文章，http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/04/functional_programming.html  模板元编程用处广泛，

    我们知道当硬件条件限制的情况下，除了优化算法，还有一种途径，那就是用模板元编程。 现在就让我们来看看这个金典的应用吧！

    斐波那契数列的计算......

   

#include<iostream>
#include<time.h>
#include<windows.h>
/*
  斐波那契数列
   H(1)=H(0)=1;
   H(N)= H(N-1)+H(N-2);
*/
using namespace std;

 /* 普通版普通版 */
 using _int = long  ;    //使用别名
 
 _int feibona(_int ac) {
    if (ac == 0||ac==1)  return 1;
    return feibona(ac-1) +feibona(ac-2);
}

 /* 使用元编程 完全特化版 方法如下*/
 template <_int N>
 struct data {
     //采用枚举
     enum { res = data<N - 1>::res + data<N - 2>::res };
 };

template <>
struct data<1> {
    //采用枚举
    enum { res = 1L };
};

template <>
struct data<0> {
    //采用枚举
    enum { res = 1L };
};


int main(int argc, char * args[]) {

    time_t  a ,b;
    a = clock(); //开始记录时间
    cout << data<45L>::res << endl;
    b = clock(); //开始记录时间
    system("echo 采用元编程所消耗的时间");
    cout << (double)(b - a) / CLK_TCK<<"ms"<<endl;
    a = clock();
    cout << feibona(45L) << endl;
    b = clock();
    system("echo 采用普通的算法所消耗的时间");
    cout << (double)(b - a) / CLK_TCK << "ms" << endl;
    cin.get();
    return 0;
}

  两者相对比的效果图：

 

5  C++智能指针 ，关于智能指针和普通指针，的几种行为的对比

/*
 智能指针：
    对于C++而言：        std::auto_ptr<double> ptr(new double);
    对于C++11新的智能指针：         std::unique_ptr<double>  ps(new double);
    通过下面几组数据做些一点
*/
#include<iostream>
#include<memory>
#include<windows.h>
using  namespace std;
/*模式一 分配内存地址，而不手动进行回收 */
void showp() {
    system("echo 分配内存地址，而不手动进行回收");
    for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
          double * p = new double;   //不释放
    }
    cin.get();
}
/* 模式二，分配地址，并手动进行回收地址 */
void showp1() {
    system("echo 分配地址，并手动进行回收地址");
    for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
        double * p = new double;   //不释放
        delete p;
    }
    cin.get();

}
/*模式三，分配地址，采用c++通用指针*/
void showp2() {
    system("echo 分配地址，采用c++通用指针");

    for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
        double * p = new double;   //不释放
        auto_ptr<double> ps(p);   //采用智能指针，不会多释放地址，旧版本vc98支持
    }
    cin.get();
}
/* 模式四，分配地址，采用C++11新型指针 */

void showp3() {

    system("echo 分配地址，采用C++11新型指针");
    for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
        auto_ptr<double> ps(new double);   //采用智能指针，C++11新特性
    }
    cin.get();
}

int main(int argc , char * args []) {
 
    //auto_ptr
   //函数指针
    void(*p[])() = { showp,showp1,showp2,showp3 };
    //for (auto data : p) {
    //    data();
   //}
    p[1]();
    system("echo 按一下结束");
    cin.get();
  return 0;
}

模式一： 消耗内存截图

模式二  吃掉的内存截图：

模式三，吃掉的内存截图：

模式四，吃掉的内存截图：

  使用智能指针的好处：

　　　　1 、 不会对一个分配的地址，释放两次。如果手动释放地址，存在着重复释放或者漏放的情况。 避免内存泄露。

 　　　  2.  释放及时，不会捣鼓电脑中cpu换句话说，不会吃cpu。而是电脑运缓慢....