【C++编程】模板实参推断、重载与模板

模板实参推断

一、模板函数显示实参

情况1：

template <typename T1, typename T2, typename T3>
T1 sum(T2 a, T3 b)
{
    return a + b;
}

分析：调用的时候就需要指定T1的类型，如：sum<float>(1, 2); 于是sum函数的返回类型为float。

 

 情况2：

template <typename T1, typename T2, typename T3> //糟糕的设计，用户必须指定所有的三个模板参数
T3 sum(T1 a, T2 b) 
{
    return a + b;
}

分析：对于sum<float>(1, 2); 现在这个调用里指定T1类型为float，但是实际传进来的是1(int类型)，会进行隐式类型转换，将1转换为float. T2的类型也可以根据sum(1,2)调用的第二个实参推断出来，这里是可能会是int. 那么T3是什么类型呢？显然这里编译器无法推断T3的类型，需要在调用时指定才能推断：

1.   sum<int, int, int>(1, 2); 这样T3就推断出来是int。 

2. 在指定显示模板实参时指定的类型是和模板参数匹配的，顺序是一一对应的，如：

    •  使用 sum<int>(1, 2); 对上面的第一个模板进行调用，那么T1对应int，T2和T3则通过推断得出。

    •  使用 sum<int>(1, 2); 对上面的第二个模板进行调用，那么T1对应的类型是int，T2可以根据实际穿进去的参数进行推断，这里2为int，那么T2类型就是int，那么编译器就无法知道T3的实际类型了。

 

 二、完美转发

template<class T>
void wrapper(T&& arg) 
{
    // arg 始终是左值
    foo(std::forward<T>(arg)); // 转发为左值或右值，依赖于 T
}  

分析：
  1. 若对 wrapper() 的调用传递右值string ，则推导 T 为 std::string(非string& 或string&& ，且 std::forward 确保将右值引用传递给 foo.
  2. 若对 wrapper() 的调用传递 const 左值string ，则推导 T 为 const string& ，且 std::forward 确保将 const 左值引用传递给 foo.
  3. 若对 wrapper() 的调用传递非 const 左值string ，则推导 T 为string& ，且 std::forward 确保将非 const 左值引用传递给 foo. 

分析：

1. 若对 wrapper() 的调用传递右值string ，则推导 T 为 std::string(非string& 或string&& ，且 std::forward 确保将右值引用传递给 foo.

2. 若对 wrapper() 的调用传递 const 左值string ，则推导 T 为 const string& ，且 std::forward 确保将 const 左值引用传递给 foo.

3. 若对 wrapper() 的调用传递非 const 左值string ，则推导 T 为string& ，且 std::forward 确保将非 const 左值引用传递给 foo.

 举例

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

void g(int &&i, int &j)
{
    cout << i << " " << j << endl;
}

void f(int v1, int &v2)
{
    cout << v1 << " " << ++v2 << endl;
}

//flip1实现不完整：顶层const和引用都丢掉了
template <typename F, typename T1, typename T2>
void flip1(F f, T1 t1, T2 t2)   
{
    f(t2, t1);
}

template <typename F, typename T1, typename T2>
void flip2(F f, T1 &&t1, T2 &&t2)
{
    f(t2, t1);
}

template <typename F, typename T1, typename T2>
void flip(F f, T1 &&t1, T2 &&t2)
{
    f(std::forward<T2>(t2), std::forward<T1>(t1));
}

int main()
{
    int i = 0, j = 0, k = 0, l = 0;
    cout << i << " " << j << " " << k << " " << l << endl;
    f(42, i);         //f改变其实参i
    flip1(f, j, 42);  //通过flip1调用f不会改变j
    flip2(f, k, 42);  //正确：k被改变了
    g(42, i);
    flip(g, i, 42);   //正确：第三个参数的右值属性被保留了
    cout << i << j << " " << k << " " << l << endl;
    return 0;
}

 

重载与模板