函數(shù)模板

// 函數(shù)模板原型
template <class T>
bool compare(const T &x, const T &y);


// 函數(shù)模板定義
template <class T>
bool compare(const T &x, const T &y)
{
    // ...
}

函數(shù)模板與常規(guī)函數(shù)相比，就是使用template<>定義了泛型，然后在函數(shù)中的任意地方使用這個泛型。

如果調(diào)用了模板函數(shù)

bool b = compare(1, 2);

那么在編譯期，編譯器會根據(jù)函數(shù)模板，使用int類型來生成一個具體的函數(shù)實(shí)例，以供使用。

顯式具體化函數(shù)模板

有時候函數(shù)模板的定義并不適用所有的類型，這個時候就需要為某個類型定義一個具體的模板，這就稱為顯式具體化函數(shù)模板

// 函數(shù)模板: 使用泛型定義函數(shù)模板
template <class T>
bool compare(const T &t1, const T &t2);

struct Person
{
    std::string name;
    int age;
};

// 顯式具體化函數(shù)模板: 使用具體類型定義函數(shù)模板
template <>
bool compare(const Person &p1, const Person &p2);

template <class T>
bool compare(const T &t1, const T &t2)
{
    return t1 > t2;
}

template <>
bool compare(const Person &p1, const Person &p2)
{
    return p1.age > p2.age;
}

顯式具體化函數(shù)模板就是在函數(shù)模板的基礎(chǔ)上，去掉template<>中泛型的聲明，然后在函數(shù)中用具體的類型代替泛型。

顯式具體化函數(shù)模板就相當(dāng)于函數(shù)模板的一個特例。

如果調(diào)用了顯式具體化函數(shù)模板的函數(shù)

bool b = compare(person1, person2);

那么編譯器在編譯期，會根據(jù)顯式具體化函數(shù)模板，會生成一個Person類型的函數(shù)。

顯式生成函數(shù)模板實(shí)例

剛才說到，如果編譯器發(fā)現(xiàn)了 compare(1, 2) 這樣的調(diào)用，編譯器自動判斷出泛型的類型為int，所以會根據(jù)函數(shù)模板，生成一個類型為int的函數(shù)實(shí)例，這個過程被稱為隱式生成函數(shù)模板實(shí)例。

但是如果調(diào)用的是compare(1.f, 2)，參數(shù)的類型一個為float類型，一個為int類型，那么編譯器就無法推斷出泛型的類型，也就無法生成函數(shù)模板實(shí)例，最終編譯時，編譯器就會抱怨沒有匹配的compare(float, int)函數(shù)。

在這種情況下，就需要顯式地為編譯器指定泛型的類型

// <float>告訴編譯器，根據(jù)模板生成float類型的實(shí)例以供調(diào)用
bool b = compare<float>(1.f, 2);

這種方式就是顯式生成函數(shù)模板實(shí)例。

C++11擴(kuò)展函數(shù)模板功能

decltype關(guān)鍵字

有時候，在模板中對參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，但是我們無法確定返回值類型

template <class T1, class T2>
void ft(T1 x, T2 y)
{
    
}

如果要執(zhí)行 x+y 的操作，那么返回類型是不確定的，兩個int類型值相加，返回值可能為int類型，也可能為long類型。

那么怎么定義返回值類型呢，C++11給出了方案

template <class T1, class T2>
void ft(T1 x, T2 y)
{
    decltype(x+y) add = x + y;
}

decltype(x+y) 表示類型為 x + y 返回值的類型。

decltype 語法如下

decltype (expression) var;

decltype返回類型規(guī)則如下

1. 如果expression不帶括號，那么返回類型就是expression的類型。
2. 如果expression是一個函數(shù)調(diào)用，那么返回類型就是函數(shù)的返回類型。
3. 如果expression帶括號，那么返回類型就是expression類型的引用類型。

后置返回類型

有時候函數(shù)模板中，函數(shù)的返回類型需要根據(jù)泛型參數(shù)計算來定的。

template <class T1, class T2>
decltype(x+y) add(T1 x, T2 y)
{
    return x + y;
}

這種方式是錯誤的，因為編譯器不是很智能，在確定返回類型時，x, y對于編譯器來說是不可見的。

C++11提供了一個后置返回類型

template<class T1, class T2>
auto add(T1 x, T2 y) -> decltype(x+y)
{
    return x+y;
}

auto 關(guān)鍵字相當(dāng)于一個占位符，表示后置返回類型 ->decltype(x+y) 提供的類型。