模板全特化与偏特化
特化分为全特化与偏特化,全特化就是限定死模板实现的具体类型,偏特化就是如果这个模板有多个类型,那么只限定其中的一部分。本质上,偏特化模板的匹配和选择过程与重载解析非常类似。实际上,在非常复杂的偏特化情况下,编译器可能就是将偏特化直接译成函数,然后直接调用重载解析来处理。重载解析和偏特化匹配都用到了模板参数推导。
例如c++标准库中的类vector的定义
template <class T, class Allocator>
class vector { // … // };
template <class Allocator>
class vector<bool, Allocator> { //…//};
这个偏特化的例子中,一个参数被绑定到bool类型,而另一个参数仍未绑定需要由用户指定。
函数模板的偏特化
严格的来说,函数模板并不支持偏特化,但由于可以对函数进行重载,所以可以达到类似于类模板偏特化的效果。
template <class T> void f(T); (a)
根据重载规则,对(a)进行重载
template < class T> void f(T*); (b)
如果将(a)称为基模板,那么(b)称为对基模板(a)的重载,而非对(a)的偏特化。
1 #include <iostream> 2 #include <typeinfo> 3 using namespace std; 4 5 struct t1{}; struct t2{}; struct t3{}; 6 7 template <class A, int I> struct container 8 { 9 void callMe() 10 { 11 cout << "primary A: " << typeid(A).name() << " I: " << I << endl; 12 } 13 }; 14 15 template <class A1> struct container<A1,25> 16 { 17 void callMe() 18 { 19 cout << "partial specialization " << typeid(A1).name() << " and 25 " << endl; 20 } 21 }; 22 23 template <> struct container<t3,99> 24 { 25 void callMe() 26 { 27 cout << "complete specialization t3, 99" << endl; 28 } 29 }; 30 31 32 int main(void) 33 { 34 container<t1,10> test1; 35 test1.callMe(); 36 container<t3,99> test2; 37 test2.callMe(); 38 container<t2,25> test3; 39 test3.callMe(); 40 container<t3,25> test4; 41 test4.callMe(); 42 return 0; 43 }
运行结果:
在这个例子中有3个候选模板:
模板1是带有两个模板参数的主模板,模板2是带有一个模板参数的偏特化模板,模板3是无模板参数的全特化模板。
如前面所说,偏特化也仅是一个花哨的术语,偏特化模板中的模板参数没有被全部确定,需要编译器在编译时进行确定。
当编译器编译执行到container<t3,25> test4,参数为<t3,25>:
- 候选模板1,编译器可推导出 <A=t3, I=25>,故候选模板1有效;
- 候选模板2,编译器为偏特化模板可推导出<A1=t3, 25>,故候选模板2有效;
- 候选模板3, 编译器不可能从<t3,25>得到<t3,99>,故候选模板3被剔除。
当编译器编译执行到container<t3,25> test4,参数为<t3,25>:
- 候选模板1,编译器可推导出 <A=t3, I=25>,故候选模板1有效;
- 候选模板2,编译器为偏特化模板可推导出<A1=t3, 25>,故候选模板2有效;
- 候选模板3, 编译器不可能从<t3,25>得到<t3,99>,故候选模板3被剔除。
候选模板2是最匹配的模板,故匹配模板2。