C++模板元编程

为什么需要模板函数？

• 避免重复写代码

模板函数定义

• 使用template <class T> 或者template <typename T>
• 其中T是可以变成任何类型
• 调用时候T会替换成需要的类型 twice<int>会将T替换成int

template <class T>
T twice(T t)
{
	return T * 2;
}

int main()
{
    std::cout << twice<int>(2) << std::endl;
}

除此之外，C++规定，当模板类型参数T作为函数参数时，可以省略该模板参数。自动根据调用者的参数去判断类型

模板参数默认类型

如果模板参数返回了T类型，且没有出现再参数中，那么编译器无法推断T的类型，这个时候我们不得不指定类型。但是，我们也可以通过template <class T = int>这种方式表示T的默认类型是int

template <class T = int>  
T two()
{
	return  2;
}

int main()
{
    std::cout << two(2) << std::endl;
}

• 除了上面的以class T 作为参数类型以外，我们还可以用template <int N>来声明一个整数N作为模板参数

• 不过模板参数只支持整数类型（包括enum），浮点类型、指针类型不能声明为模板参数，自定义类型也不可以

模板参数：多个模板参数

int N 和 class T 可以一起使用，你只需要指定其中一部分参数即可，会自动根据参数类型（T msg）、默认值（int N = 1），推断尖括号里没有指定的那些参数

template <int N = 1, class T>  
void two(T msg)
{
	for (int i = 0; i < N; i++)
    {
        std::cout << msg << std::endl;
    }
}

int main()
{
    two("one");
}

模板的惰性：延迟编译

要证明模板的惰性，只要下面的例子

template <class T = void>  
T two()
{
	"aaa" = "aaa";
}

int main()
{
    std::cout << "aa" << std::endl;
}

只要是编译器编译了two 函数，则一定会报错，但是实际编译的时候是可以编译的，这是因为模板没有被调用，如果模板被调用了，才会编译报错。

总结

• 类型作为参数：template <class T>

• 整形作为参数：template <int N>

• 定义默认参数：template <int N = 0, class T = int>

• 使用模板函数：myfunc<T, N>()

• 模板函数可以自动推导类型，从而参与重载

• 模板具有惰性，多次编译的特点