【C++】模板的特化

快来打我* 2022-12-22 06:19 142阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1、概念
 *  2、函数模板特化
 *  3、类模板特化
 *   *  3.1 全特化
     *  3.2 偏特化
     *   *  3.2.1 部分特化
         *  3.2.2 参数更进一步的限制
     *  3.3 类模板特化的应用---类型萃取

# 1、概念 #

通常情况下，使用模板可以实现一些与类型无关的代码，但对于一些特殊类型的可能会得到一些错误的结果，比如：

template<class T>
    bool IsEqual(T& left,T& right)
    {
        
    	return left == right;
    }
    
    void Test()
    {
        
    	char* p1 = "hello";
    	char* p2 = "world";
    	if(IsEqual(p1,p2)
    		cout<<p1<<endl;
    	else
    		cout<<p2<<endl;
    }

此时，就需要对模板进行特化。即：在原模板类的基础上，针对特殊类型所进行特殊化的实现方式。模板特化中分为**函数模板特化**与**类模板特化**。

# 2、函数模板特化 #

**函数模板的特化步骤**：  
1.必须要先有一个基础的函数模板  
2.关键字template后面接一对空的尖括号<>  
3. 函数名后跟一对尖括号，尖括号中指定需要特化的类型  
4. 函数形参表: 必须要和模板函数的基础参数类型完全相同，如果不同编译器可能会报一些奇怪的错误。

上述代码改造为：

template<>
    bool IsEqual<char*>(char*& left,char*&right)
    {
        
    	if(strcmp(left,right)>0)
    		return true;
    	return false;

**注意：一般情况下如果函数模板遇到不能处理或者处理有误的类型，为了实现简单通常都是将该函数直接给出，如：**

bool IsEqual(char* left,char* right)
    {
        
    	if(strcmp(left,right) > 0)
    		return true;
    	return false;
    }

# 3、类模板特化 #

## 3.1 全特化 ##

全特化即是将模板参数列表中所有的参数都确定化。

template<>
    class Data < int, char >
    {
        
    public:
    	Data(){
         cout << "Data<int,char>" << endl; }
    private:
    	int _d1;
    	char _d2;
    };

## 3.2 偏特化 ##

偏特化：任何针对模版参数进一步进行条件限制设计的特化版本。

### 3.2.1 部分特化 ###

将模板参数类表中的一部分参数特化。

template<class T>
    class Data < T, int >
    {
        
    public:
    	Data(){
         cout << "Data<T,int>" << endl; }
    private:
    	T _d1;
    	int _d2;
    };

### 3.2.2 参数更进一步的限制 ###

偏特化并不仅仅是指特化部分参数，而是针对模板参数更进一步的条件限制所设计出来的一个特化版本。

template<class T1,class T2>
    class Data < T1*, T2* >
    {
        
    public:
    	Data(){
         cout << "Data<T1*,T2*>" << endl; }
    private:
    	T1* _d1;
    	T2* _d2;
    };

## 3.3 类模板特化的应用—类型萃取 ##

自定义类型元素：

String s1[] = {
        "1111","2222","3333"};
    String s2[3];

假设我们想把是s1里边的内容拷贝到s2中，第一种方法我们想用memcpy来实现：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poYW9fbGVpbGVp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
memcpy是按照字节的方式拷贝的，将一块内存中的内容原封不动的拷贝到另外一块内存中，这样会导致s2中原先内容无法找到，存在内存泄漏问题。  
第二种方法就是用for循环，可是这种方法对于内置类型元素来说过于繁琐。那么如何将内置类型元素和自定义类型元素区分开来拷贝呢？这时就用到了**类型萃取**。  
代码如下：

//表示内置类型
    struct True
    {
        
    	static bool Get()
    	{
        
    		return true;
    	}
    };
    
    //表示自定义类型
    struct False
    {
        
    	static bool Get()
    	{
        
    		return false;
    	}
    };
    
    //用该类模板来检测T到底是什么类型---自定义类型
    template<class T>
    struct TypeTraits
    {
        
    	typedef False PODTYPE;
    };
    
    //所有内置类型全部进行特化
    template<>
    struct TypeTraits < int >
    {
        
    	typedef True PODTYPE;
    };
    
    template<>
    struct TypeTraits < char >
    {
        
    	typedef True PODTYPE;
    };
    
    template<>
    struct TypeTraits < double >
    {
        
    	typedef True PODTYPE;
    };
    //...
    
    template<class T>
    void Copy(T* dst, const T* src, size_t size)
    {
        
    	if (TypeTraits<T>::PODTYPE::Get())
    	{
        
    		//如果是内置类型元素之间的拷贝
    		memcpy(dst, src, sizeof(T)*size);
    	}
    	else
    	{
        
    		//如果是自定义类型元素之间的拷贝
    		for (size_t i = 0; i < size; ++i)
    			dst[i] = src[i];
    	}
    }
    
    void TestCopy()
    {
        
    	int array1[] = {
         1, 2, 3, 4, 5 };
    	int array2[5];
    	Copy(array2, array1, sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));
    
    	String s1[] = {
         "1111", "2222", "3333" };
    	String s2[3];
    	Copy(s2, s1, 3);
    }

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