chap1 C++泛型技术基础--模板 #STL

0 缘起

  • 有一点编程经验和积累,想系统的学习下STL,以前都是随意做的笔记,现在想着成主题的输出一下。
  • 书的原型是ISBN:9787302421757 《C++泛型STL原理和应用》,是从图书馆借的国内大学教材,先把这个读完了,如果有可能的话,就在相应的章节再写一个plus版本。

1 内容

1.1 泛型和模板

1.1.1 泛型的概念

  • 泛型(generic type):就是一种通用类型。
  • T max( T x, T y) {} //这里T是类型占位符

1.1.2 C++模板及其定义

  • 模板:除了需要声明类型占位符之外,其它内容应与目标实体代码完全相同。 声明一个模板时,需在实体代码前面,加一条说明语句。前面是template关键字。
    • 函数模板
      • template<typename T, typename R, typename S> T max(R x, S y){}
    • 类模板
      • 在声明语句前加 template<typename T>

1.1.3 几点说明和小结

  • template<typename T> 早期也写成 template<class T>,但不支持这么写
  • C++11和14中,给关键字 auto 增加了新的语义,同时增加了 decltype表达式
    • auto关键字是为自动推导数据类型所设 auto i=100;
    • 之前auto只对系统的内置数据推荐有效,现在利用编译器的类型记忆能力,可以记住自定义的类型。
    • 变量类型难以确定的问题主要出现在函数的返回值上,因此函数的返回值类型的位置常常会出现auto关键字,称为 auto返回值占位
    • auto Multiply(T t, U u)->decltype(t*u) {return t*u;}
  • 把auto看做数据类型的话,auto其实也可以算一种泛型,不过它无须关键字typename声明。
  • C++新标准引入了变量模板的概念。pi<T> 【作者没有介绍更多,可以翻看C++11】

1.2 关于模板参数

1.2.1 模板参数的种类

  • 类型参数
    • 以类模板作为函数实参的例子 MyTest<Test1<int>>TT;
  • 非类型参数
    • template <typename T,/*类型参数*/ int b/*非类型参数*/>
  • 模板定义型参数
    • C++也允许以类模板的定义作为类模板参数
      • 需要的目的: 除了强调这个参数的实参必须为类模板之外,还强调这个类模板所具有的参数个数。

1.2.2 模板形参和实参的结合

  • 函数模板实参的隐式提供
    • add<int>(45,46); 直接变成 add(45,46);
  • 指针实参
    • 在C++中,指针被看作一种数据类型。
    • 见具体的代码; 【作者没有描述,我还没太懂这部分
  • 修饰字const和&的使用
    • 见具体的代码示例; 【没见过具体的应用场景

1.3 特化模板和模板具现规则

1.3.1 特化(特列化)模板

  • 特化(特列化)模板:为有特殊算法要求的数据类型另行编写模板
    • 通用模板:门票10块
    • 特化模板:学生和老人半价
  • 函数模板中的特化模板
    • 在实体代码前加以下声明 tmplate<>
  • 类模板的特化和偏特化
    • 偏特化:只特化参数中的某一个或某几个
    • 偏特化模板的写法 template<typename T2> struct Test<int,T2>{}
    • 全特化模板的写法 template<> struct Test<int,float>{}

1.3.2 模板的具现

  • 因为有了以上泛型模块的共存,编译器就需要选择一个生成实体模块代码,就有了规则。
  • 具体的优先顺序
    • 特化模板(函数或类)
    • 偏特化模板(函数或类)
    • 普通模板(函数或类)
    • 系统

1.4 右值引用和模板

  • 转移语义是C11推出的新概念和新技术。

    1.4.1 右值引用

  • 右值: 只能出现在赋值运算符右边。仅能代表数据;匿名,无固定地址的对象。
  • 左值: 既可以出现在赋值运算符左边,又可以出现在赋值运算符右边。有名字,有固定地址的表达式
  • 右值引用
    • C11之前有两种表示方式 T& 别名 = lvalue;//引用const T& 别名 = lvalue;//常引用
    • C11之后仅定义一种:const T& 别名 = rvalue;
      • 强行为右值命名一个变量名,目的就是为延长右值生命期。
      • 右值的非常量引用 T&& 名称=rvalue;

1.4.2 右值引用的应用1--转移语义

  • 深拷贝
  • 浅拷贝

1.4.3 右值引用的应用2--转移函数move()

  • 右值引用有好处后,左值也想利用,move的原型 T&& move(T& val);

1.4.4 右值引用的应用3--参数完美转发模板()

  • 参数转发
  • 1 完美转发问题的提出及解决思路
  • 2 模板参数类型推导规则--引用符折叠规则
  • 3 参数类型正确转发的保证--forward()函数模板
    • static_cast():这个转换只对参数为右值时有用。
    • C++11将static_cast()封装成函数模板std::forward,于是Func(forwad<T>(a));

本章代码

阅读版本与遇到的问题

  • 2017-01-14两个番茄钟:1.1节理解并代码完成,1.2节刚开始看
    • C++新标准引入了变量模板的概念。pi<T> 【作者没有介绍更多,可以翻看C++11】
    • 以类模板作为函数实参的例子,简单的能看懂,但到真实应用场景中,目前还真说不好。
  • 2017-01-15两个番茄钟:1.2和1.3节理解并代码完成
    • 目前这些只是知道了,还没完全记住,更不清楚应用场景。
  • 2017-01-16两个番茄钟:1.4结束
    • 这部分只是按课本看了,并没有完全消化掉,需要再回来看看。
    • 是不是得结合C++11来一起翻看?【lionel】

别的教材相应章节

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