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。

候选模板2是最匹配的模板,故匹配模板2。

时间: 2024-10-05 09:45:34

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