C++中的模板类&模板函数
C++模板类&模板函数
模板类
模板类的定义使用 template<typename T> 或 template<class T> ，将具有相同功能的代码合并，增加代码的简洁性和易读性。
例如在计算凸包的例子中，传入点的类型可以是自定义的 Point ，也可以是 pcl::point 之类。
例如在头文件中的定义如下：
template<typename T>
class POLYGON
{
public:
POLYGON();
public:
void convhull(std::vector<T> &input, std::vector<T> &result);
};模板函数
如模板类中的 convhull 函数就是模板函数，模板函数的输入为各种类型的点，将计算后的凸包存在 result 中。 convhull 的模板参数只有T，也可以为该函数增加其它的模板参数。
例如，增加参数 T1 ：
template<typename T>
class POLYGON
{
public:
POLYGON();
template<typename T1> void test(T1 a);
public:
void convhull(std::vector<T> &input, std::vector<T> &result);
};以上为模板类和模板函数是如何定义的，接下来将介绍它们是如何初始化的。模板函数有隐式实例化和显示实例化，但模板类只有显式实例化。
1、隐式实例化
在模板函数的初始化在类的内部，即函数的实现在类的内部，例如实现 pointFromVeh2grd ，在调用隐式实例化的模板函数时，系统会自动适配模板参数T。
template<typename T>
class POLYGON
{
public:
POLYGON();
T pointFromVeh2grd(const T &ptVeh, const double &vehX, const double &vehY, const float &vehYaw){
return ptGrd;
}
template<typename T1> void test(T1 a);
public:
void convhull(std::vector<T> &input, std::vector<T> &result);
};2、显示初始化
模板函数的初始化在类的外部，模板类实例化 AXIS_CONVERT<int> ，这说明 AXIS_CONVERT 类只接受int类型的输入，如果输入类型，编译器会报错。
模板函数实例化 template void AXIS_CONVERT::test<double>(double); 同样 test 函数只接受 double 类型的输入。
//在源文件中进行显式初始化及实现
//显式初始化
template class AXIS_CONVERT<int>;
template void AXIS_CONVERT::test<double>(double);
//函数功能实现
template<typename T> template<typename T1>
void AXIS_CONVERT<T>::test(T a)
{
std::cout<<a<<std::endl;
}C++函数模板特化，类模板特化
模版与特化的概念
1. 函数模版与类模版
C++中模板分为函数模板和类模板
- 函数模板：是一种抽象函数定义，它代表一类同构函数。
- 类模板：是一种更高层次的抽象的类定义。
2. 特化的概念
所谓特化，就是将泛型的东西搞得具体化一些，从字面上来解释，就是为已有的模板参数进行一些使其特殊化的指定，使得以前不受任何约束的模板参数，或受到特定的修饰（例如const或者摇身一变成为了指针之类的东东，甚至是经过别的模板类包装之后的模板类型）或完全被指定了下来。
模板特化的分类
针对特化的对象不同，分为两类：函数模板的特化和类模板的特化
1. 函数模板的特化
当函数模板需要对某些类型进行特化处理，称为函数模板的特化。
2. 类模板的特化
当类模板内需要对某些类型进行特别处理时，使用类模板的特化。
3. 特化整体上分为全特化和偏特化
（1）全特化
就是模板中模板参数全被指定为确定的类型。
全特化也就是定义了一个全新的类型，全特化的类中的函数可以与模板类不一样。
（2）偏特化
就是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。
全特化的标志就是产生出完全确定的东西，而不是还需要在编译期间去搜寻适合的特化实现，貌似在我的这种理解下，全特化的 东西不论是类还是函数都有这样的特点
（3）两者的差别
模板函数只能全特化，没有偏特化（以后可能有）。
模板类是可以全特化和偏特化的。
全特化的标志：template <>然后是完全和模板类型没有一点关系的类实现或者函数定义
偏特化的标志：template
函数模版特化：目前的标准中，模板函数只能全特化，没有偏特化
至于为什么函数不能偏特化，似乎不是因为语言实现不了，而是因为偏特化的功能可以通过函数的重载完成。
示例代码
1. 函数模板的特化
#include <iostream>
#include <cstring>
// 函数模板
template <class T>
int compare(const T left, const T right)
{
std::cout <<"in template<class T>..." <<std::endl;
return (left - right);
}
// 一个特化的函数模版
template < >
int compare<const char*>(const char* left, const char* right)
{
std::cout <<"in special template< >..." <<std::endl;
return strcmp(left, right);
}
// 这个其实本质是函数重载
int compare(char* left, char* right)
{
std::cout <<"in overload function..." <<std::endl;
return strcmp(left, right);
}
int main( )
{
compare(1, 4);
const char *left = "abcdef";
const char *right = "wild_wolf";
compare(left, right);
return 0;
}2. 类模板的特化
与函数模板类似，当类模板内需要对某些类型进行特别处理时，使用类模板的特化。
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include"tt.h"
// general version
template<class T>
class Compare
{
public:
static bool IsEqual(const T& lh, const T& rh)
{
std::cout << "in the general class..." << std::endl;
return lh == rh;
}
};
// specialize for float
template<>
class Compare<float>
{
public:
static bool IsEqual(const float& lh, const float& rh)
{
std::cout << "in the float special class..." << std::endl;
return std::abs(lh - rh) < 10e-3;
}
};
// specialize for double
template<>
class Compare<double>
{
public:
static bool IsEqual(const double& lh, const double& rh)
{
std::cout << "in the double special class..." << std::endl;
return std::abs(lh - rh) < 10e-6;
}
};
int main(void)
{
Compare<int> comp1;
std::cout << comp1.IsEqual(3, 4) << std::endl;
std::cout << comp1.IsEqual(3, 3) << std::endl;
Compare<float> comp2;
std::cout << comp2.IsEqual(3.14, 4.14) << std::endl;
std::cout << comp2.IsEqual(3, 3) << std::endl;
Compare<double> comp3;
std::cout << comp3.IsEqual(3.14159, 4.14159) << std::endl;
std::cout << comp3.IsEqual(3.14159, 3.14159) << std::endl;
std::cout << hh<string>()("11") << std::endl;
system("pause");
return 0;
}其中tt.h如下：
#include<string>
using std::string;
template<typename key>
class hh
{
public:
size_t operator()(const key& k) const {
size_t hashVal = 0;
key tmp = k;
while (tmp > 0) {
hashVal = 37 * hashVal + tmp % 10;
tmp /= 10;
}
return hashVal;
}
};
template<>
class hh<string>
{
public:
size_t operator()(const string& key) {
size_t hashVal = 0;
std::cout << key << std::endl;
for (char ch : key) {
std::cout << "hasVal: " << hashVal << std::endl;
hashVal = 37 * hashVal + ch;
}
return hashVal;
}
};总结
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。
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