（一〇六）函数模板

函数模板的意义在于，可以在不同的参数下，起到同样的作用。

按照教程所说，它们使用泛型来定义函数，其中泛型可用具体的类型（如int、double）替换。通过将类型作为参数传递给模板，可使编译器生成该类型的函数。

 

由于模板允许以泛型（而不是具体的类型）的方式编写程序，因此在有时也会被称为是通用编程。

 

由于类型是用参数表示的，因此模板特性有时也被称为参数化类型。

 

格式：

template <typename xx>
void 函数名(xx &a, xx &b)
{
	xx name;
	name = a;
	a = b;
	b = name;
}

解释：

①xx指的是用于替代类型的名字，他将在后面被放置在平常置于 类型 的位置。例如，int name; 在这里是xx name; 

在参数列表，也变成xx &a和xx &b

xx可以用其他替代，就像变量名那样。

 

②template和typename是必须的。

 

 

使用函数模板的原因：

①以以上代码为例，作用是交换两个变量的值。

假设要交换2个int值，那么函数头为：void aaa(int &a,int&b);

假如又要交换2个double值，那么又需要一个函数：void bbb(double&a,double &b);

如果又需要交换2个char值，那么需要第三个函数。

使用函数模板的话，就可以合三（或更多）为一，降低工作量，减少出错几率。

 

②在C++98加入关键字typename之前，使用class，来创建模板，方法同typename。

如果不考虑向后兼容的问题，则应使用typename。若考虑到兼容，则可使用class。

 

如代码：

#include<iostream>
using namespace std;

template<typename xx>	//注意，这里是尖括号<>
void abc(xx & a, xx &b)	//函数模板不使用函数原型的话，且需要前置在其他函数之前。如果像普通函数那样使用，则需要函数原型，且函数原型包含template那一行。另外，需要交换的话，需要使用引用。
{
	xx c;
	c = a;
	a = b;
	b = c;
}

template<class xx>	//这行和下一行代码应该连续使用，这里也可以继续使用xx
void def(xx a, xx b)	
{
	cout << a << " " << b << endl;
	a++;
	b++;
	cout << a << " " << b << endl;
}

int main()
{
	char a = 'a';
	char b = 'b';
	cout << "a = " << a << ", b = " << b << endl;
	abc(a, b);
	cout << "a = " << a << ", b = " << b << endl;
	int c = 1;
	int d = 2;
	cout << c << " " << d << endl;
	abc(c, d);
	cout << c << " " << d << endl;

	def(a, b);
	def(c, d);
	system("pause");
	return 0;
}

输出：

a = a, b = b
a = b, b = a
1 2
2 1
b a
c b
2 1
3 2
请按任意键继续. . .
a = a, b = b
a = b, b = a
1 2
2 1
b a
c b
2 1
3 2
请按任意键继续. . .

对模板的解释：

①函数模板不能缩短可执行程序，最终的代码将不包含函数模板，只包含根据模板、参数而为程序生成的实际函数。

例如代码中的函数abc，最终将仍由两个函数来起作用。分别是void abc(int&a, int *b)和vodi abc(char&a , char &b);

 

②使用函数模板的好处，它使生成多个函数定义更简单、可靠。

例如上述代码，如果手动写的话，需要写两组（每组2个）重载函数。

 

③常见的情形是：将模板放入头文件之中，并在需要使用模板的文件中包含头文件。（头文件在第九章，所以还没学到）

 

④并非所有函数模板的参数类型，都是泛型（例如之前的xx），也可以是具体的类型。例如将 xx&b改为char &b等。

 

⑤注意，多个函数模板，每个之前都要加上template<typename 名字>这一行代码。

 

 

 

重载的模板：

使用函数重载的模板时，和函数重载的知识一样，需要用特征标区分开。

例如：

template <typename xx>
void aaa(xx a, xx b)
{
	函数内部代码
}
template <typename xx>
void aaa(xx a,xx b, int c)
{
	函数内部代码
}

注意：

①因为是函数模板，所以xx可以充当多种类型名使用。所以，需要一个额外的参数，来区分重载的两个函数。

 

②也可以用不同类型的参数来区分开。例如：

template <typename xx>
void aaa(xx a, xx b)	//参数为按值传递
{
	cout << a << ", " << b << endl;
}

template <typename xx>	//参数为指针
void aaa(xx *a,xx *b)
{
	cout << "a = " << a << endl;
}

当传递的参数为基本类型时，如int、double、char、string等，则使用第一个函数模板；

若传递的参数为指针时，则使用第二个模板（原因涉及到函数最佳化匹配，见后）；

 

如代码：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

template <typename xx>//原型时需要带上这一行代码
void aaa(xx a, xx b);

template <typename xx>	//参数为指针
void aaa(xx *a, xx *b);

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	aaa(a, b);

	string aa = "abc";
	string bb = "ggg";
	aaa(aa, bb);

	int *c = &a;
	int *d = &b;
	aaa(c, d);
	system("pause");
	return 0;
}

template <typename xx>
void aaa(xx a, xx b)	//参数为按值传递
{
	cout << a << ", " << b << endl;
	cout << a + b << endl;
}

template <typename xx>	//参数为指针
void aaa(xx *a, xx *b)
{
	cout << "a = " << a << endl;
}

输出：

1, 2
3
abc, ggg
abcggg
a = 0033F8DC
请按任意键继续. . .

总结：

①从以上可以看出，模板支持int、double、char、string，以及指针。由此可以推断出，模板也一定支持long、longlong、float、long double等。

 

但仅以上代码来说，不支持（？）array、vector。因为这两种既是模板。（可能也因为能显示数组，所以不一样？）

 

就 以上代码 而言，也不支持结构（模板是允许结构类型的，只是这个不支持）。如果需要支持结构，则在编写代码的时候需要注意。例如，以下模板就适合结构作为参数名使用：

void abc(xx & a, xx &b)
{
	xx c;
	c = a;
	a = b;
	b = c;
}

原因在于模板的局限性。

 

 

模板的局限性：

如果使用模板，那么参数需要能满足模板内的函数。

以上面的template <typename xx>void aaa(xx a, xx b) 为例，函数内部有a+b的代码，在套用string类的变量aa和bb是可行的。

假如是a*b的代码，那么必然不支持string类，于是，只能使用int、double等算数类型的变量。

 

因此，这就是模板的局限性。

又比如假如使用结构，以以上代码而言，假如需要使用结构。那么参数要么是结构中的某个变量，要么在函数内的代码，预先附加逗号运算符。

例如代码1：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

struct mm
{
	int a;
};

template <typename xx>
void aaa(xx a, xx b);

int main()
{
	mm l, p;
	l.a = 1;
	p.a = 2;
	aaa(l, p);


	system("pause");
	return 0;
}

template <typename xx>
void aaa(xx a, xx b)	//参数为按值传递
{
	cout << a.a << ", " << b.a << endl;

}

在这种模板里，直接附加逗号运算符，因此，如果遇见非结构，或者其他结构里面，没有变量名为a的，就无法调用该函数。

 

例子2：

仅修改关键代码：

......

aaa(l.a, p.a);

......

void aaa(xx a, xx b)   

{

    cout<< a << ", " << b << endl;

 

}

 

在这个模板中，传递的参数是结构的某个变量，于是就可以适用非结构的情况。

 

个人感觉，模板有一些类似文本替换的特性。即用int、double等类型，替换模板的类型的名字（如上面代码之中的xx），然后用参数替代模板内的各个变量。

假如替换后不能正常运行，则模板无法使用；

假如替换后可以运行（C++允许这种方法），则模板可以使用。

 

因此，使用模板，只需要参数代入后，模板能正常运行，结果符合预期，就可以用。

 

 

 

显式具体化：

显示具体化，就其用途来说，编译器在找到与函数调用时匹配的具体化定义时，将使用该定义，而不是使用模板。

 

也就是说，如果函数在调用时，有匹配的具体化定义，他会优先使用它，如果没有，于是再找符合的模板。

 

具体化机制的形式，随着C++的演变而不断变化。（所以说可能有多种方式咯）

 

根据教程，以下是C++标准定义的形式——第三代具体化（ISO/ANSIC++标准），C++98标准使用以下的方法。

 

①对于给定的函数名，可以有非模板函数、模板函数和显式具体化模板函数、以及他们的重载版本。

 

显式具体化的原型的格式：template<>void函数名<类型名>(参数列表)

注①：参数列表像非模板函数那样使用

注②：<类型名>可以被省略

 

非模板函数：void abc(int);

模板函数：template <class xx>void abc (xx);

显式具体化函数：template<>voidabc<double>(double);

重载版本（依次为）：

void abc(int, int);

template<class xx>voidabc(xx a,xx b);

template<>voidabc<double>(double a,double b);

 

②显式具体化的原型和定义，应以template<>打头，并通过名称来指出类型。

如：template<>void abc<int>(int a); 这样，在使用int变量的时候，就会优先使用这个显示具体化的函数定义。

 

③具体化优先于模板，而非模板函数优先于具体化和常规模板。

 

如代码：

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

void abc(int);	//非模板函数
void abc(int, int);	//非模板函数的重载函数
template<class xx>void abc(xx);	//模板函数
template<class xx>void abc(xx, xx);	//模板函数的重载函数
template<>void abc<double>(double);	//显式具体化
template<>void abc<double>(double, double);	//显式具体化的重载函数

//优先级为：非模板函数——》显式具体化——》模板函数


int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	double c = 3.1;
	double d = 4.5;
	char e = 'a';
	char f = 'b';
	string g = "hello";
	string h = "world";
	int*i = &a;
	int*j = &b;
	abc(a);	//int类型，调用非模板函数
	abc(a, b);	//int类型，调用非模板重载
	
	abc(c);	//double类型，调用显示具体化
	abc(c, d);	//调用显式具体化重载
	
	abc(e);	//char类型，调用模板
	abc(e, f);	//调用模板重载
	abc(g);	//string类型，模板
	abc(g, h);	//模板重载
	
	abc(i);	//参数为指针，调用模板
	abc(i, j);
	abc(*i);	//参数为指针的值（int类型），调用非模板函数
	abc(*i, *j);

	system("pause");
	return 0;
}

void abc(int a)
{
	cout << "a = " << a << endl;
}

void abc(int a,int b)
{
	cout << "a = " << a << ", b = " << b << endl;
}
template<>void abc<double>(double a)
{
	cout << "double a = " << a << endl;
}
template<>void abc<double>(double a, double b)
{
	cout << "double a = " << a << ", double b = " << b << endl;
}

template<class xx>void abc(xx a)
{
	cout << "xx = " << a << endl;
}
template<class xx>void abc(xx a,xx b)
{
	cout << "xx_1 = " << a << ", xx_2 = " << b << endl;
}

输出：

a = 1
a = 1, b = 2
double a = 3.1
double a = 3.1, double b = 4.5
xx = a
xx_1 = a, xx_2 = b
xx = hello
xx_1 = hello, xx_2 = world
xx = 0029FCD8
xx_1 = 0029FCD8, xx_2 = 0029FCCC
a = 1
a = 1, b = 2
请按任意键继续. . .

总结：

①单用指针作为参数时，若无相应的函数（参数为指针的），则调用模板，输出为指针（这里为地址）；

 

②若使用指针外加解除运算符，则要看指针指向的地址的值是什么类型，如果该类型有对应的非模板函数、或显式具体化，则按优先顺序调用，若无，则使用模板。

 

③一个参数，如果匹配非模板函数，那么即使有适合他的显式具体化和模板函数，它依然会调用非模板函数；

 

如果他无法匹配模板函数，那么看是否有匹配他的显式具体化，如果有，则匹配之，忽视模板函数；

 

如果无法匹配显式具体化，则看是否有匹配它的模板函数，如果有，则匹配之；

 

如果以上三者都不匹配，那么编译器显示函数调用错误。

 

 

④同名函数可以同时存在非模板函数（及重载版本）、显式具体化（及重载版本）、模板函数（及重载版本）；

 

⑤疑问：为什么在有非模板函数的情况下，使用显式具体化？不能用非模板函数替代显式具体化么？

某个解释（但我没看懂）：某些时候必须使用显式特化，譬如模板元编程的时候作为递归的终止条件
template<int ival>int func(int*p)
{
  return *p+func<ival-1>(p+1)；
}
template<>int func<1>func(int *p)
{
return *p;
}
void main()
{
 int ia[1000];
 func<1000>(ia);
}

 

 

 

 

实例化和具体化：

前提：函数在使用模板的时候，模板本身并不会生成函数定义，而是根据传递的参数来生成相应类型的定义，模板是一个生成函数定义的方案。

 

编译器在使用模板为特定类型生成函数定义时，得到的是函数实例（instantiation）。

例如：在上面那一个代码之中，调用函数abc(e); ，由于参数e是char类型，不匹配非模板函数和显式具体化，于是调用模板void abc(xx)，导致编译器生成了abc()的一个实例。该实例为使用int类型。

 

模板并非函数定义，但使用int的模板实例（void abc(int)）是函数定义，这种实例化方式称为隐式实例化（implicit instantiation）（和显式实例化相对应，注意，不是显式具体化），编译器之所以知道需要进行定义，是因为程序在调用模板abc()函数时，提供了int参数。（于是，对应提供double参数就生成使用double类型abc()的实例——如果没有显式实例化和非模板函数的话）。

 

显式实例化（explicit instantiation）在最初编译器是不允许的，只允许模板通过参数来隐式实例化，但后来C++允许了显式实例化，这意味着编译器可以直接命令编译器创建特定的实例，如abc<int>()

 

——具体来说，例如abc调用两个参数，一个是int a一个是double b，使用模板的话，需要两个参数类型相同（比如都是int），使用显式实例化调用函数abc<int>(a,b)，则b被强制转换为int类型，于是模板创建了一个int类型的实例。

 

其语法是：template 返回类型函数名<类型名>(参数列表);   

例如：template voidabc<int>(int);

 

在能实现这种特性的编译器看到上述声明后，将使用函数模板生成一个使用int类型的实例。也就是说，该声明的意思是“使用函数模板生成int类型的函数定义。”

 

与显式实例化不同，显式具体化使用以下两个等价的声明之一：

（1）template<>void函数名<类型名>(参数列表);

如：template<>void abc<int>(int);

（2）template<>void函数名(参数列表);

如：template<>void abc(int);

 

显式具体化和显示实例化的区别在于，显式具体化的声明的意思是：“不要使用模板来生成函数定义，而应该使用专门为int类型显示地定义的函数定义”。也就是说，显式具体化必须有自己的函数定义（那显示实例化需要有么？应该不需要吧？）

 

根据我查资料来看，显示实例化的一个用途，是在多个.cpp文件里，共享一个模板，

你是只有一个 cpp 的情况. 如果有多个 cpp 文件再使用这个模版, 你必须把它放在头文件里, 然后每个 cpp 都要 #include 这个头文件. 显示实例化之后头文件里只需要声明, 然后在其中一个 cpp 里面实现并显示实例化, 其它的 cpp 就可以直接用了.
具体可以 google 一下 "模版声明实现分离"

 

虽然并看不懂。

 

notice：试图在同一个文件（或转换单元）中使用同一种类型的显式实例和显式具体化将出错。

 

比较常见的显式实例化的使用方法是：

         doublea = 1.1;

         intb = 2;

         abc<int>(a,b); //强制转换为int类型实例化

         abc<double>(a,b);   //强制转换为double类型实例化

 

一般情况下，使用template voidabc<int>(int,int)这样的，似乎并没有什么必要，应该在需要的时候才使用显式实例化。大部分时候隐式实例化貌似可以搞定。

 

 

 

 

编译器选择哪个函数版本：

当函数涉及到函数重载（不同参数列表）、函数模板和函数模板重载（可能创建多种隐式实例化）时，C++需要一个良好的策略来决定为函数匹配哪一个函数定义，尤其是在有多个参数时，这个过程称为重载解析（overloading resolution）。

 

过程大致如下进行：

①创建候选函数列表。其中包含与被调用函数的名称相同的函数和模板函数；（即如果调用1个参数，使用该名称的函数，凡是只需要1个参数但不考虑类型，就将被添加到可行函数列表）（只考虑特征标，不考虑返回值）；

 

②使用候选函数列表创建可行函数列表。这些都是参数数目正确的函数，为此有一个隐式转换序列，其中包含实参类型与相应的形参类型完全匹配的情况。例如，使用float参数的函数调用可以将该参数转换为double，从而与double形参匹配，而模板可以为float生成一个实例。（而若函数特征标是指针，而float参数不能转换为指针，则这个函数不会被添加到可行函数列表之中）

 

③确定是否有最佳的可行函数。如果有，则使用它，如果没有，则该函数调用出错。

 

 

 

确定最佳的可行函数的优先级：

①完全匹配，但常规函数优先于模板；（按照匹配顺序，非模板优先于显式具体化优先于模板）

 

②提升转换（例如char(这个可以表示为ANSCII编码，是int值)、short之类可以自动转换为int，float可以自动转换为double(都是浮点类型)）；

 

③标准转换（例如int转换为char，long转换double(非浮点转换为浮点)）；

 

④用户定义的转换，如类声明中定义的转换。——这个不理解

 

提升转换指：

数据类型的内存大小是不一样的，有的小（如char），有的大（如int）

提升转换就是将小的换成大的

比如：

char a = 'A';

int i = a;

在执行赋值语句时，由于两者的数据类型不一样，所以先将字符变量a隐式转换为int型

这就是提升转换

 

关于内存大小（在我win7 64位电脑上）：

char(1)<int(4)=float(4)=long(4)<double(8)=longlong(8)=long double(8);

 

标准转换包括：

A、从任何整数类型或枚举类型到其他整数类型(除了提升) ——long转换int

B、从任何浮点类型到其他浮点类型(除了提升转换)——double到float

C、从任何整数类型到浮点类型，或者反之——int到double、float到int

D、整数0到指针类型、任何指针类型到 void 指针类型——不懂

E、从任何整数类型、浮点类型、枚举类型、指针类型到bool

感觉是：占内存小的到占内存大的类型是提升转换，其他是标准转换。

 

例如：

提升转换：char->short（及以上），short到int（及同类），但似乎int到long long并不算。

其他为标准转换。

 

 

如有函数调用：

int a=1;

abc(a);

 

首先创建候选函数列表（特征标数量相同）；

void abc(int*);     //1#  非模板函数

void abc(double);       //2#  非模板函数

char* abc(char);        //3#  非模板函数

char abc(char*);        //4#  非模板函数

double abc(float);      //5#  非模板函数

double* abc(double*);      //6#  非模板函数

template<class xx>voidabc(xx);     //7#          模板函数

template<>voidabc<int>(int);        //8#   显式具体化

注意：假如有模板template<class xx>xxabc(xx); 由于特征标和7#完全相同，只有返回值不同，而函数重载最重要的是特征表不同，在函数模板里，通常体现为函数参数数目不同，因此应判定其与7#不能共存。

 

 

然后创建可行函数列表：

1#是指针，无法被隐式转换，排除；

2#是int可以被转换为double，添加；

3#是int可以被转换为char，添加；

4#是指针，排除；

5#是float，添加；

6#是指针，排除；

7#可以，添加；

8#是显式具体化，int可以，添加；

于是可行函数列表有：

void abc(double);       //2#  非模板函数

char* abc(char);        //3#  非模板函数

double abc(float);      //5#  非模板函数

template<class xx>voidabc(xx);     //7#          模板函数

template<>voidabc<int>(int);        //8#   显式具体化

 

 

 

 

下来确定优先级：

2#，int转换为double，标准转换（参照标准转换C，浮点和整型互相转换），优先级③；

3#，int转换为char，标准转换（整型到整型，非提升），优先级③；

5#，int转换为float，标准转换（整型转浮点），优先级③；

7#，可以创建int实例，完全匹配，优先级①；

8#，参数为int，完全匹配，优先级①；

 

于是，有两个优先级①的，这个时候，考虑到显式具体化的优先级高于模板函数，于是，在7#、8#之间，选择8#。

 

如代码：

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

void abc(int*);	//1#   非模板函数
void abc(double);	//2#   非模板函数
char* abc(char);		//3#   非模板函数
char abc(char*);		//4#   非模板函数
double abc(float);	//5#   非模板函数
double* abc(double*);	//6#   非模板函数
template<class xx>void abc(xx);	//7#	   模板函数
template<>void abc(int);		//8#   显式具体化


int main()
{
	int a = 1;
	abc(a);
	system("pause");
	return 0;
}


void abc(int*)
{
	cout << "1" << endl;
}
void abc(double a)
{
	cout << "2" << endl;
}
char* abc(char a)
{
	char*m = new char;
	cout << "3" << endl;
	return m;
}
char abc(char* a)
{
	char x = 'x';
	cout << "4" << endl;
	return x;
}
double abc(float a)
{
	cout << "5" << endl;
	return 1.1;
}
double* abc(double* a)
{
	double*m = new double;
	cout << "6" << endl;
	return m;
}
template<class xx>void abc(xx a)
{
	cout << "7" << endl;
}
template<>void abc<int>(int a)
{
	cout << "8" << endl;
}

输出：

8
请按任意键继续. . .

注：如果去掉模板和函数具体化，则2#、3#、5#都为标准转换，因为优先级相同。

完全匹配允许的无关紧要的转换：

从实参	到形参
Type	Type &
Type &	Type
Type []	Type *
Type (argument-list)	Type (*)(argument-list)——这条不理解
Type	const type
Type	volatile Type
Type*	const type*
Type*	volatile type

注：就象大家更熟悉的const一样，volatile是一个类型修饰符（type specifier）。它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量。

 

在以上的基础上，即完全匹配，函数仍有优先级用于匹配函数。

 

①指向非const指针的调用（但只对指针适用），优先匹配非const，其次才匹配const；使用const，则只能匹配const。

 

②如上面多次强调，非模板函数》》》显式具体化》》》模板函数（生成的隐式具体化）

 

③转换最小为原则。

例如两个模板，一个是非指针模板，一个是指针模板。

对于非指针模板来说，如果传递给他指针，他会生成指针的实例；

一个地址传递给两个模板时，

非指针模板说，我可以根据参数（指针）生成实例（带指针的实例）；

指针模板说，我本身就是指针模板，所以直接可以生成指针实例；

于是调用了指针模板。

 

如代码：

template<class xx>voidabc(xx);     //非指针模板

template<class xx>voidabc(xx*);   //指针模板

int*a=new int;

abc(a);   //传递的是一个指针

 

于是调用了指针模板。

即若同时有指针和非指针模板，且特征标一样，那么指针会优先匹配指针，非指针会优先匹配非指针

 

 

 

用户自定义使用哪个函数：

如以上所说，非模板函数优先于显式具体化优先于模板函数。

但假如在同时存在的时候，要求优先调用模板函数，则使用在类型名和参数的括号之间，加入“<>”。例如abc<>(1);   这样会优先调用模板函数。

如果在<>加入类型名，则是显式实例化，带强制转换功能。例如abc<int>(1.1)，那么1.1会被强制转换为1，再使用模板函数。

 

如代码：

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

void abc(int);	//非模板
template <class xx>void abc(xx);	//模板
template<>void abc(double);	//显式具体化

int main()
{
	int a = 1;
	double b = 1.1;
	abc(a);	//使用非模板
	abc<>(b);	//使用显式具体化
	abc(b);	//显式具体化
	abc<>(a);	//使用模板
	abc<int>(b);	//使用模板
	abc<double>(a);	//使用显式具体化
	system("pause");
	return 0;
}

void abc(int a)
{
	cout << 1 << endl;
}

template<class xx>void abc(xx a)
{
	cout << 2 << endl;
}

template<>void abc(double a)
{
	cout << 3 << endl;
}

输出：

1
3
3
2
2
3
请按任意键继续. . .

 

总结：

①加入<>则优先使用模板（显式具体化也是模板范围之内）；

 

②使用模板时，优先使用显式具体化。

如abc<double>(a);是显式实例化，a为int类型，被强制转换为double，于是匹配显式具体化。

 

③显式实例化时，优先强制转换，然后根据强制转换后的情况，决定匹配哪一个（但不会去匹配非模板函数）。

 

④如果能优先匹配显式具体化，那么加不加“<>”似乎并没有什么影响。

 

 

 

有多个参数时的函数：

当有多个参数的函数调用与有多个参数的原型进行匹配时，情况将非常复杂。

 

编译器必须考虑所有参数的匹配情况。如果找到比其他可行函数都合适的函数，则选择该函数。

 

一个函数要比其他函数都合适：

①所有参数的匹配程度都是最高，或者最高之一；

②至少一个参数的匹配程度最高，没有之一；

 

也就是说，哪怕有一个参数，不是最高或之一，就无法作为最合适。

 

 

 

模板函数的发展：

（一）关键字：decltype

 

假如有这么一个情况，函数的参数为两个不同类型的变量，模板如下写：

template<class T1,classT2>void abc(T1 a,T2 b);

那么假如要在函数内部，让a和b相加（即a+b），那么他们的和是什么类型？在调用函数前，并不能确定。

于是这么写：

template<classT1, class T2>void abc(T1 a, T2 b)

{

         ?type ? c = a + b;      //注意，这里的?type?并不能用，编译器会指出未声明的标识符

}

这个时候，c的类型，根据实际相加时的情况决定，因此，只能使用auto。

例如int和int类型相加为int，int和double相加为double，总之，会导致整型提升，然后再看结果如何，决定c的类型。

 

因此，C++98中没法声明c的类型（注意，auto是C++11中加入的）。

但可以这么写：

template<classT1, class T2>void abc(T1 a, T2 b)

{

         autoc = a + b;           //C++11可用

}

 

 

C++11中新增的关键字decltype提供了解决方案，他可以这么用：

int x;

decltype(x) y;

意思是，让y的类型同x。

括号里可以使用表达式。

如：decltype(a+b)c;

但这个时候，c只是和a+b的类型相同，但并不是把a+b的值赋给了c。

因此还需要 c=a+b;

也可以将其合并在一起。如上述代码可以改为：

template<classT1, class T2>void abc(T1 a, T2 b)

{

         decltype(a+ b)c = a+ b;

}

 

 

在以上代码之中，decltype看似和auto相同，但若括号里是一个函数，即若有函数：

int m(int a)

{
       cout<<a<<endl;

       return a;

}

 

decltype：

decltype(m(1)) c;

根据m的返回类型是int，于是c是int类型。

auto:

auto c=m(1);      

这个时候，c也是int类型，但他会执行m函数，并给c赋值1。

 

 

decltype也可以搭配typedef（别名使用）：

例如：

template<classT1, class T2>void abc(T1 a, T2 b)

{

         typedefdecltype(a+ b) xx;

         xx c = a + b;

         xx d = a - b;

}

 

在这个代码之中，xx就是a+b的和的类型的别名（比如说double类型）；

那么xx c和xx d都是double类型。

 

 

（二）另一种函数声明语法（C++11后置返回类型）

例如上面的代码：

template<classT1, class T2>返回值类型abc(T1 a,T2 b)

{

         decltype(a+ b)c = a+ b;

         returnc;

}

 

这个时候，返回值类型c是什么，我们并不能知道。

 

同时，又因为此时还没声明a和b，他们不在作用域之内（编译器看不到他们，无法使用）。只有在声明参数后，才能使用decltype。

也就是说，函数原型不能这么写：

template<classT1, class T2> decltype(a+ b) abc(T1a,T2 b)

 

为此，C++新增了一种声明和定义函数的语法，下面使用内置类型来说明这种语法的工作原理。

例如：

int a(intm, int n);

可以写为：

autoa(int m, intn)->int;

 

这样的话，将返回类型移到了参数声明之后，->int被称为后置返回类型（trailing return type）。其中，auto在这里是一个占位符，表示后置返回类型提供的类型，这是C++11给auto新增的一种角色。这种语法也可以用于函数定义：

如上面的改为：

template<classT1, class T2> auto abc(T1 a, T2 b)->decltype(a+ b)

{

         decltype(a+ b)c = a+ b;

         returnc;

}

 

在这种情况下，decltype在参数之后，参数a和b在作用域之内，于是可以使用了。也可以正确提供类型了。