問模板函數、函數模板，模板類、類模板的區別的問題？ - 趙保龍 - 博客園

問模板函數、函數模板，模板類、類模板的區別的問題？

在C++中有好幾個這樣的術語，但是我們很多時候用的并不正確，幾乎是互相替換混淆使用。下面我想徹底辨清幾個術語，這樣就可以避免很多概念上的混淆和使用上的錯誤。 ??
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? 這幾個詞是： ??
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? 函數指針——指針函數 ??
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? 數組指針——指針數組 ??
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? 類模板——模板類 ??
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? 函數模板——模板函數 ??
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? 最終在使用中，我們就可以讓它們實至名歸，名正言順。 ??
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? 1.函數指針——指針函數 ??
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? 函數指針的重點是指針。表示的是一個指針，它指向的是一個函數，例子： ??
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? int ? (*pf)(); ??
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? 指針函數的重點是函數。表示的是一個函數，它的返回值是指針。例子： ??
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? int* ? fun(); ??
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? 2.數組指針——指針數組 ??
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? 數組指針的重點是指針。表示的是一個指針，它指向的是一個數組，例子： ??
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? int ? (*pa)[8]; ??
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? 指針數組的重點是數組。表示的是一個數組，它包含的元素是指針。例子; ??
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? int* ? ap[8]; ??
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? 3.類模板——模板類（class ? template——template ? class） ??
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? 類模板的重點是模板。表示的是一個模板，專門用于產生類的模子。例子： ??
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? template ? <typename ? T> ??
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? class ? Vector ??
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? { ??
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? ? ? ? ? ? ? … ??
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? }; ??
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? 使用這個Vector模板就可以產生很多的class（類），Vector<int>、Vector<char>、Vector< ? Vector<int> ? >、Vector<Shape*>……。 ??
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? 模板類的重點是類。表示的是由一個模板生成而來的類。例子： ??
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? 上面的Vector<int>、Vector<char>、……全是模板類。 ??
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? 這兩個詞很容易混淆，我看到很多文章都將其用錯，甚至一些英文文章也是這樣。將他們區分開是很重要的，你也就可以理解為什么在定義模板的頭文件.h時，模板的成員函數實現也必須寫在頭文件.h中，而不能像普通的類（class）那樣，class的聲明（declaration）寫在.h文件中，class的定義（definition）寫在.cpp文件中。請參照Marshall ? Cline的《C++ ? FAQ ? Lite》中的[34] ? Container ? classes ? and ? templates中的[34.12] ? Why ? can't ? I ? separate ? the ? definition ? of ? my ? templates ? class ? from ? it's ? declaration ? and ? put ? it ? inside ? a ? .cpp ? file? ? URL地址是http://www.parashift.com/c++-faq-lite/containers-and-templates.html#faq-34.12 ??
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? 我將幾句關鍵的段落摘錄如下，英文很好理解： ??
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? In ? order ? for ? the ? compiler ? to ? generate ? the ? code, ? it ? must ? see ? both ? the ? template ? definition ? (not ? just ? declaration) ? and ? the ? specific ? types/whatever ? used ? to ? "fill ? in" ? the ? template. ? For ? example, ? if ? you're ? trying ? to ? use ? a ? Foo<int>, ? the ? compiler ? must ? see ? both ? the ? Foo ? template ? and ? the ? fact ? that ? you're ? trying ? to ? make ? a ? specific ? Foo<int>. ? ??
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? Suppose ? you ? have ? a ? template ? Foo ? defined ? like ? this: ? ??
? ??
? ? template<class ? T> ??
? ? class ? Foo ? { ??
? ? public: ??
? ? ? ? Foo(); ??
? ? ? ? void ? someMethod(T ? x); ??
? ? private: ??
? ? ? ? T ? x; ??
? ? }; ? ??
? ??
? Along ? with ? similar ? definitions ? for ? the ? member ? functions: ? ??
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? ? template<class ? T> ??
? ? Foo<T>::Foo() ??
? ? { ??
? ? ? ? ... ??
? ? } ??
? ? ??
? ? template<class ? T> ??
? ? void ? Foo<T>::someMethod(T ? x) ??
? ? { ??
? ? ? ? ... ??
? ? } ? ??
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? Now ? suppose ? you ? have ? some ? code ? in ? file ? Bar.cpp ? that ? uses ? Foo<int>: ? ??
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? ? // ? Bar.cpp ??
? ? ??
? ? void ? blah_blah_blah() ??
? ? { ??
? ? ? ? ... ??
? ? ? ? Foo<int> ? f; ??
? ? ? ? f.someMethod(5); ??
? ? ? ? ... ??
? ? } ? ??
? ??
? Clearly ? somebody ? somewhere ? is ? going ? to ? have ? to ? use ? the ? "pattern" ? for ? the ? constructor ? definition ? and ? for ? the ? someMethod() ? definition ? and ? instantiate ? those ? when ? T ? is ? actually ? int. ? But ? if ? you ? had ? put ? the ? definition ? of ? the ? constructor ? and ? someMethod() ? into ? file ? Foo.cpp, ? the ? compiler ? would ? see ? the ? template ? code ? when ? it ? compiled ? Foo.cpp ? and ? it ? would ? see ? Foo<int> ? when ? it ? compiled ? Bar.cpp, ? but ? there ? would ? never ? be ? a ? time ? when ? it ? saw ? both ? the ? template ? code ? and ? Foo<int>. ? So ? by ? rule ? above, ? it ? could ? never ? generate ? the ? code ? for ? Foo<int>::someMethod(). ? ??
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? 關于一個缺省模板參數的例子： ??
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? template ? <typename ? T ? = ? int> ??
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? class ? Array ??
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? { ??
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? ? ? ? ? ? ? … ??
? ??
? }; ??
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? 第一次我定義這個模板并使用它的時候，是這樣用的： ??
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? Array ? books;//我認為有缺省模板參數，這就相當于Array<int> ? books ??
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? 上面的用法是錯誤的，編譯不會通過，原因是Array不是一個類。正確的用法是Array<> ? books; ??
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? 這里Array<>就是一個用于缺省模板參數的類模板所生成的一個具體類。 ??
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? ? ??
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? 4.函數模板——模板函數（function ? template——template ? function） ??
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? 函數模板的重點是模板。表示的是一個模板，專門用來生產函數。例子： ??
? ??
? template ? <typename ? T> ??
? ??
? void ? fun(T ? a) ??
? ??
? { ??
? ??
? ? ? ? ? ? ? … ??
? ??
? } ??
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? 在運用的時候，可以顯式（explicitly）生產模板函數，fun<int>、fun<double>、fun<Shape*>……。 ??
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? 也可以在使用的過程中由編譯器進行模板參數推導，幫你隱式（implicitly）生成。 ??
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? fun(6);//隱式生成fun<int> ??
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? fun(8.9);//隱式生成fun<double> ??
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? fun(‘a’);// ? 隱式生成fun<char> ??
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? Shape* ? ps ? = ? new ? Cirlcle; ??
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? fun(ps);//隱式生成fun<Shape*> ??
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? 模板函數的重點是函數。表示的是由一個模板生成而來的函數。例子： ??
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? 上面顯式（explicitly）或者隱式（implicitly）生成的fun<int>、fun<Shape*>……都是模板函數。 ??
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? 關于模板本身，是一個非常龐大的主題，要把它講清楚，需要的不是一篇文章，而是一本書，幸運的是，這本書已經有了：David ? Vandevoorde, ? Nicolai ? M. ? Josuttis寫的《C++ ? Templates: ? The ? Complete ? Guide》。可惜在大陸買不到紙版，不過有一個電子版在網上流傳。 ??
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? 模板本身的使用是很受限制的，一般來說，它們就只是一個產生類和函數的模子。除此之外，運用的領域非常少了，所以不可能有什么模板指針存在的，即指向模板的指針，這是因為在C++中，模板就是一個代碼的代碼生產工具，在最終的代碼中，根本就沒有模板本身存在，只有模板具現出來的具體類和具體函數的代碼存在。 ??
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? 但是類模板（class ? template）還可以作為模板的模板參數（template ? template ? parameter）使用，在Andrei ? Alexandrescu的《Modern ? C++ ? Design》中的基于策略的設計（Policy ? based ? Design）中大量的用到。 ??
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? template< ? typename ? T, ? template<typename ? U> ? class ? Y> ??
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? class ? Foo ??
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? { ??
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? ? ? ? ? ? ? … ??
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? }; ??
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? ? ??
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? 從文章的討論中，可以看到，名字是非常重要的，如果對名字的使用不恰當的話，會引起很多的麻煩和誤解。我們在實際的程序中各種標識符的命名也是一門學問，為了清晰易懂，有時候還是需要付出一定的代價。 ??
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? 最后提醒：在本文的幾個術語中，語言的重心在后面，前面的詞是作為形容詞使用的。 ??
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? 吳桐寫于2003.6.1 ??
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? 最近修改2003.6.16 ??
? 這個是一個哥們在CSDN上寫的東東，呵呵 ??
? http://www.csdn.net/develop/read_article.asp?id=19075

問模板函數、函數模板，模板類、類模板的區別的問題？