Tutorial Templat C: Bagaimana untuk menggunakan Templat Fungsi dan Kelas?

Templat ialah mekanisme untuk menjana kod pada masa penyusunan, bukan gula sintaksis; templat fungsi perlu menggunakan parameter T& const, jenis yang dinyatakan secara eksplisit, atau kekangan dua parameter untuk mengelakkan kegagalan derivasi; templat kelas menyokong pengkhususan penuh dan pengkhususan separa, manakala templat fungsi hanya menyokong lebihan beban; takrifan templat mestilah dalam fail pengepala atau dinyatakan secara eksplisit; templat selamat perlu menggunakan konsep atau SFINAE untuk mengekang jenis parameter.

Templat bukan gula sintaks, ia adalah mekanisme untuk menjana kod semasa penyusunan. Jika anda menulis parameter template yang salah, mesej ralat selalunya panjangnya beratus-ratus baris, tetapi puncanya mungkin hanya const& atau typename yang hilang .

Bagaimana untuk menulis templat fungsi supaya tidak tertipu oleh derivasi

Jenis inferens kelihatan mudah, tetapi sebenarnya rapuh. Sebagai contoh, std::max menerima dua parameter. Jika int dan long long dimasukkan, pengkompil tidak boleh menyatukan jenis dan secara langsung melaporkan ralat no matching function .

• Potongan boleh dipintas dengan menyatakan hujah templat secara eksplisit: max<long long>(a, b)</long>
• Gunakan const T& bukannya T sebagai parameter untuk mengelakkan penyalinan dan kegagalan derivasi yang tidak perlu (terutamanya untuk objek besar atau kelas tersuai)
• Jika anda perlu menyokong penukaran tersirat (seperti int → double ), jangan bergantung pada satu parameter templat. Sebaliknya, gunakan dua parameter bebas dan kekangnya secara manual:

   templat <typename t typename u><br> auto tambah(T a, U b) -&gt; decltype(ab) { return ab; }</typename>

Pengkhususan templat kelas mesti membezakan antara "pengkhususan penuh" dan "pengkhususan separa"

C tidak membenarkan "lebih muatan" templat kelas selain daripada pengkhususan separa, dan templat fungsi tidak menyokong sebarang bentuk pengkhususan sama sekali - hanya lebihan muatan. Ini amat mengelirukan.

• Pengkhususan penuh: semua parameter templat ditentukan, contohnya template class Vector<bool> { ... };</bool>
• Pengkhususan separa: hanya betulkan beberapa parameter, contohnya, template <typename t> class Vector<t> { ... };</t></typename> - ini adalah undang-undang; tetapi template <typename t> class Vector<t> { ... }</t></typename> ialah takrifan semula, yang menyalahi undang-undang
• Pengkhususan separa tidak boleh digunakan dalam templat fungsi. Untuk mencapai kesan yang sama, anda hanya boleh bergantung pada kelebihan beban fungsi atau if constexpr (sejak C 17)

Mengapa definisi templat tidak boleh diletakkan dalam .cpp

Oleh kerana kod templat tidak menjana kod objek, ia hanya dikembangkan oleh pengkompil semasa instantiasi. Jika pengisytiharan template <typename t> void foo(T x);</typename> diletakkan dalam fail pengepala dan takrifan diletakkan dalam .cpp , dan foo(42) dipanggil selepas fail sumber lain memasukkan fail pengepala, undefined reference to 'foo<int>'</int> akan dilaporkan semasa memaut.

• Terdapat hanya dua penyelesaian: letakkan semua definisi dalam fail pengepala; atau nyatakan versi yang diperlukan secara eksplisit pada penghujung .cpp , sebagai contoh:

   templat void foo<int>(int);<br> templat void foo<:string>(std::string);</:string></int>

• Amalan moden cenderung memihak kepada yang pertama (ditakrifkan dalam fail pengepala), digabungkan dengan inline (boleh digunakan untuk pembolehubah dan templat fungsi bermula dari C 17) untuk mengelakkan pelanggaran ODR
• Nota: Walaupun inline digunakan, anda masih perlu memastikan definisi lengkap boleh dilihat di semua titik penggunaan

Perkara yang paling kerap diabaikan ialah had kekangan parameter templat - contohnya, jika anda menulis template <typename t> T square(T x) { return x * x; }</typename> , bolehkah ia menerima std::vector<int></int> ? Pengkompil tidak akan menyekatnya, tetapi ia ranap pada masa jalan. Templat yang benar-benar selamat bergantung pada penapisan manual mengikut concepts (C 20) atau SFINAE, dan bukannya bergantung kepada pengguna untuk lulus jenis yang betul secara sedar.

Atas ialah kandungan terperinci Tutorial Templat C: Bagaimana untuk menggunakan Templat Fungsi dan Kelas?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!