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>
- 在声明语句前加
- 函数模板
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;}
- auto关键字是为自动推导数据类型所设
- 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;
- 以类模板作为函数实参的例子
- 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。
- C++也允许以类模板的定义作为类模板参数
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<>
- 在实体代码前加以下声明
- 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
和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;
- C11之前有两种表示方式
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。
- C++新标准引入了变量模板的概念。
- 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】