一、类型转换
class Fraction
{
public:
explicit Fraction(int num, int den=1)
: m_numerator(num), m_denominator(den)
{ cout << m_numerator << ' ' << m_denominator << endl; }
......
operator double() const {
return (double)m_numerator / m_denominator;
}
......
private:
int m_numerator; //
int m_denominator; //
};
-
转出去——利用转换函数（Conversion Function）
从一个类中转出去的方法是对int(),doube()等"操作符"进行重载。
值得注意的一点是，所有的转换函数都不需要声明返回参数类型，也不需要输入参数。可以通过(double) obj_of_Fraction 进行调用。
除了显式使用转换函数以外，转换函数也会进行隐式调用，例如：
Fraction f(3,5);
double d = 4 + f;
在这种情况下，首先，编译器会检查是否存在+运算符的合适的函数重载。如果没有合适的函数重载被定义，则会先将f隐式转换为double，再进行相加。
-
转进来——合理使用explicit关键字避免二义性
构造函数可以实现"转进来"的目的。Fraction(4)可以创造一个分数，其分母为1，分子为4。
同样地，"转进来"的构造函数也可以被隐式调用。
例如对于语句 Fraction d2 = f + 4，第一步，编译器仍然会检查是否存在+运算符的合适的重载Fraction::operator +(double)；如果没有合适的函数重载被定义，则会将4转换为分数，然后再进行相加。
不过，这种隐式转换有时反而是不利的，可能会导致二义性。考虑下面这种情况，如果在类的定义中存在下面的函数：
Fraction operator+(const Fraction& f) {
cout << "operator+(): " << f.m_numerator << ' ' << f.m_denominator << endl;
//... plus
return f;
}
那么，对于d2 = f + 4；有以下两种路径，产生了二义性从而不能通过。
- f转double->double 相加->结果转回Fraction->赋值
- 4转Fraction->Fraction相加->赋值
为了消除这一二义性，在构造函数前面加了explicit关键字。Explicit关键字的意义是，这个函数只可以被显示调用，而不能被任何形式地隐式调用。 （由于这种声明，Fraction a = 1也不能被调用了。）
如果给拷贝构造函数加explicit关键字，则Fraction B(A) 可以使用，Fraction B = A也不能使用了。
二、pointer-like class
1） 智能指针
template <class T>
class shared_ptr{
public :
T& operator* () const { return *px; }
//*运算符作为成员函数默认的重载方式为操作符在前，注意返回值为引用、
T* operator->() const { return px; }
//注意返回值为指针类型
shared_ptr( T *p ):px(p){}
//以上三个函数是几乎所有智能指针都需要的。
private:
T* px;
......
}
这里需要特别说明一下对于->操作符重载的调用，考虑如下代码：
shared_ptr<Foo> sp(new Foo);
Foo f(*sp);
sp->method();
将会自动转化为px->method();这里涉及到了'->'的特别行为。'->'运算符的一个特点是，它不会再运算过程中被消耗。'sp->'的运算结果是px，又由于'->'没有被消掉，因此其转换为px->method()。
2）迭代器——一种特别的智能指针
其和智能指针基本一致，只是还需要对++和—运算符进行重载。
T& operator *() const{ return (*node).data; }
T* operator->() const{ return &(operator*();)}
需要注意的一点是，这里显式调用了operator*(),这种形式是非常方便的。
三、Function-like class（仿函数）
即重载()运算符（又名函数调用操作符，其重载时的默认调用位置就在中间），在标准库中被广泛使用。
template <class pair>
struct select1st: public uniary_func<.......>{
const typename pair::first_type&
operator()(const pair &x) const{
return x.first;
}
}
这样就能够像函数一样使用这个类，select1st(pair(1,2));
四、泛型编程初步
泛型编程和面向对象编程是C++的两个重要方面。
-
类模板和函数模板的作用
通常来讲，类模板可以被用来做容器、迭代器等；而函数模板则是被用来做泛型算法。
只需要使用template <class/typename T>进行声明。
类模板在使用时需要指明参数类型，但函数模板可以自动进行实参推导。
-
类的成员模板
template <class T1, class T2>
struct pair {
typedef T1 first_type;
typedef T2 second_type;
T1 first;
T2 second;
pair() : first(T1()), second(T2()) {}
pair(const T1& a, const T2& b) : first(a), second(b) {}
template <class U1, class U2>
pair(const pair<U1, U2>& p) : first(p.first), second(p.second) {}
};
注意其中的成员函数——拷贝构造函数。通过这种成员模板方式，可以实现拷贝构造。
-
模板的特化
模板是一种泛化操作，而特化则是一种逆向的操作，其语法是：
template<>
struct hash<int>{
size_t operator() (int x) const {return x;}
}
通过这种形式，可以给int参数类型单独制定方法，同样的语法也可以使用与函数模板。
cout<<hash<int>()(1000);
其中的hash<int>() 是声明了一个无参临时对象。
-
模板偏特化
4.1个数上的偏特化
与全特化类似，这种偏特化也是固定参数进行特化。
泛化声明：
template<class T1,class T2>
class vector
{......}
偏特化声明：
template<class T2>
class vector <bool,T2>
{......}
注意偏特化声明中的T2虽然仍写为T2，但与全泛化的T2并没有关系。
4.2范围上的偏特化
这种偏特化是指对于 const * p类型、*p类型、p类型的限制，偏特化就是按照范围划分不同的方法，例如如下的代码：
template <class T>
class C{......}
template <class T>
class C<T*>{......}
当仅有第一种定义时，会自动调用第一种类型的模板；然而当有上两种定义时，对于指针类型的模板参数，可以使用特别的方法定义，这种分类是十分必要的。
-
模板模板参数
template<typename T,
template <typename T>
class Container
>
class XCls
{
private:
Container<T> c;
public:
XCls()
{
for(long i=0; i< 100; ++i)
c.insert(c.end(), T());
}
};
注意第二个模板参数template <typename T> class SmartPtr ，其本身又是一个模板。
使用方法：
template <class T>
using Lst = list<T, allocator<T>>;
XCls<string, Lst> mylist;
注意：下面的用法不是模板模板参数。
template< class T ,class Sequence = deque<T>>
class stack{
protected:
Sequence C;
}
其中第二个参数制定了stack要依靠什么基本容器类型进行重载，其具有默认值deque。
使用方式为: stack<int,list<int>> s2; 这里的list已经不是模板了，它在具体化之前已经变成了普通的模板参数。
-
数量不定的模板参数（Since C++ 11，使用包）
void print(){}
template< typename T , typename... Types >
void print(const T& firstArg,const Types &... args){
cout<<firstArg<<endl;
print(args...);
}
…是C++11中的新类型，…代表包（package），也就是以容器存储的数量不定的参数。对于这种数量不定的模板参数，始终采取将参数分为一个和一包的办法，这个包可以作为模板参数，也可以作为函数参数。在print()中，其采用了递归调用方法。也可以将第二参数其作为容器使用。
五、C++的两个常用语法糖
-
auto类型
list<string> C;
auto ite = find(C.begin(),C.end(),target);
其中的auto类型会自动被推导成 list<string>::iterator
-
新的for语法
for(variable:container){
......
}
变量会在容器中遍历，直到变量结尾。
e.g.
for(auto i:{1,2,3,4}){
......
}
这种语法搭配引用可以修改容器中的值。
for(auto &elem:vector_obj){
elem *= 3;
}