本节知识点:
1.模板的历史痕迹(typename关键字的引入):
a.在原始的c++编译器中是没有typename这个关键字的,模板最初的目的只是为了对类类型进行泛型操作而定义,因此是用class关键字声明的泛型类型,之后模板才扩展到所有的类型。但是问题也就随之出现了,下面具体分析。
示例代码:
#include <iostream> using namespace std; template <class T> class test { public: T add(T a, T b) { return a + b; } }; template <class T> T Minus(T a, T b) { return a - b; } int main() { test<double> t1; cout << t1.add(3.5, 9.2) << endl; cout << Minus<int>(9, 7) << endl; return 0; }
b.在类类型中可以定义其它的新类型:如typedef、struct、enum、class等。这样类中就可以有,成员变量、成员函数、新类型、静态变量,对于这些新类型的使用不再需要通过具体的对象了,而是跟使用静态变量一样直接通过 类名加所属符:: 去调用!例如:test :: add a1;
示例代码:
#include <iostream> using namespace std; class test { public: typedef int* intpoint; struct str { int a; int b; }; class p { public: void fun() { cout << "hello world" << endl; } }; }; int main() { int a = 19; test::intpoint p = &a; //对于类中新类型的使用要通过::所属符 cout << *p << endl; test::str st1; st1.a = 15; cout << st1.a << endl; test::p p1; p1.fun(); return 0; }
c.正因为类中使用新类型和类中使用静态成员的形式一样,所以当模板调用类中静态成员和新类型的时候会发生二义性,不知道模板到底是调用谁!
错误示例代码:
#include <iostream> using namespace std; class test { public : typedef int* intpoint; }; template <class T> void fun() { T::intpoint a;//这里会发生二义性 test::intpoint b; //这就没有二义性 } int main() { return 0; }注意:上面代码中模板调用intpoint就发生了二义性,而类名调用intpoint就没有发生二义性,这个跟模板的特殊二次编译有关,当模板进行第一次语法编译的时候,不知道T是哪个具体的类,根本就不能确定intpoint是新类型还是静态成员。所以会发生二义性!
针对这个问题,前辈们提出了typename这个关键字,用来区分是新类型还是静态成员,typename T;: intpoint a; 这样表示intpoint是新类型,如果没有typename关键字,就表示是静态成员,所以默认情况是当做静态成员进行处理,所以T:: intpoint a会编译出错。
以前使用class关键字表示模板,是因为想少引入关键字,但是都已经引入了typename关键字了,就用typename表示模板吧!!!这就是typename关键字引入的过程!
示例代码:
#include <iostream> using namespace std; class test { public : typedef int* intpoint; }; template <typename T> void fun() { typename T::intpoint a;//这里没有发生二义性 test::intpoint b; //这就没有二义性 } int main() { return 0; }
2.一道坑爹的面试题:
利用c++写个函数判断一个变量是否为指针? a.背景知识:当普通函数,函数模板,可变参数函数,三种发生函数重载的时候,c++编译器的匹配调用优先级是,普通函数>函数模板>可变参数函数。
示例代码:
#include<iostream> using namespace std; template <typename T> void fun(T b) { cout << "b is " << b << endl; } void fun(int a) { cout << "a is " << a << endl; } void fun(...) { cout << "void fun" << endl; } int main() { int a = 12; fun(a); //重载时 普通函数最优先 double b = 0.01; fun(b); //函数模板其次 fun(a,b); //最后是可变参数函数 }
b.所以通过函数模板与可变参数函数进行重载,就可以区分出那个变量是指针类型的!
示例代码:
#include <iostream> using namespace std; template <typename T> bool checkpoint (T*) //这个函数模板 只接受指针类型的变量 { cout << "true" << endl; return true; } bool checkpoint (...) //这个可变参数函数 接受除了指针类型以外的变量 { cout << "false" << endl; return false; } int main() { int a; checkpoint(a); int* b; checkpoint(b); return 0; }c.虽然上面的解决方案已经解决这个问题,但是效率还不够高,因为它仍然在函数调用的建栈与退栈中浪费了时间。高效的解决方案如下:
#include <iostream> using namespace std; template <typename T> int checkpoint (T*) /*{ cout << "checkpoint (T*)" << endl; }*/; //这里完全可以是一个空函数 char checkpoint (...) /*{ cout << "checkpoint (...)" << endl; }*/; //这里完全可以是一个空函数 #define ispoint(v) (sizeof(checkpoint(v)) == sizeof(int)) int main() { int a; cout << ispoint(a) << endl; int *p; cout << ispoint(p) << endl; return 0; }注意:因为没有打算调用这个两个函数,所以这两个函数可以为空函数,代码中注释掉的函数内容是为了证明sizeof是真的没有调用函数用的。因为sizeof是在编译期间,进行处理的,sizeof(checkpoint(v))在编译期间就确定了调用那个函数,就可以通过函数返回值来判断调用那个函数,从而判断函数参数是否为指针。因为没有调用函数,只是在编译期间进行了判断,所以没有建栈退栈的时间!