类模板的基本范例和模板参数的推断

• 类模板

  • 是产生类的模具，通过给定的模板参数，生成具体的类，也就是实例化一个特定的类。
  • 例如vector<int>，引入类模板的目的，减少代码冗余

• 基本范例
  •  myvector可以称为类名或者类模板
  • myvector<T>可以称为类型名(myvector后面带了尖括号，表示的就是 一个具体类型了)
• 类模板定义

template <typename T> //T是类型模板参数，表示myvector这个容器所保存的元素类型
class myvector  //myvector可以称为类名或者类模板 , myvector<T>可以称为类型名(myvector后面带了尖括号，表示的就是 一个具体类型了)
{
public:typedef T* myiterator; //迭代器public:myvector();  //构造函数//myvector& operator=(const myvector&); //赋值运算符重载myvector<T>& operator=(const myvector&); //赋值运算符重载public:void myfunc(){cout << "myfunc()被调用" << endl;}static void mystaticfunc(){cout << "mystaticfunc()被调用" << endl;}public://迭代器接口myiterator mybegin();  //迭代器起始位置myiterator myend();    //迭代器结束位置
};

• 类模板实现

template <typename T>
myvector<T>::myvector() //类外构造函数的实现
{}

• 类模板调用

myvector<int> tmpvec; //T被替换成了int
tmpvec.myfunc();  //调用普通成员函数

• 类模板中，只有被调用的成员函数（包括静态成员函数），编译器才会产生出这些函数的实例化代码

案例1：执行调用

myvector<int> tmpvec; //T被替换成了int
tmpvec.myfunc();  //调用普通成员函数

• 验证：
  • 将源文件编译生成 .obj 文件，然后利用dumpbin反汇编

• 查看结果

案例2：不执行调用

myvector<int> tmpvec; //T被替换成了int
//tmpvec.myfunc();  //调用普通成员函数

• 验证：
  • 将源文件编译生成 .obj 文件，然后利用dumpbin反汇编

• 查看结果

模板参数的推断

• C++17中，类模板的类型模板参数也能推断了。
  • 在上面案例中加入带参构造函数代码，如下

template <typename T> 
class myvector  
{
public:myvector();  //构造函数myvector(T tmpt){}
}

• 调用时，不指定类型，由编译器自动推导

myvector tmpvec2(12); //无需指定模板参数了
//不用写成
//myvector<int> tmpvec2(12); tmpvec2.myfunc();  //调用类模板中的普通成员函数

推断指南（deduction guide）概要了解（引导编译器推断）

• c++17新概念：主要用来在推断类模板参数时提供推断指引。

• 隐式的推断指南

  • 针对类模板A的每个构造函数，都有一个隐式的模板参数推断机制存在，这个机制，被称为隐式的推断指南

template<typename T>
struct A
{A(T val1, T val2){cout << "A::A(T val1,T val2)执行了!" << endl;}A(T val){cout << "A::A(T val)执行了!" << endl;}
};

• 调用

//A<int> aobj1(15, 16);
A aobj1(15, 16); //A<int>
A aobj2(12.8); //A<double>

• 推断指南解析：
  • 推断指南样式如下：

template<typename T>
A(T,T)->A<T>;

• 出现 -> 左侧部分内容或者形式时，请推断成 -> 右侧的类型。
• 右侧类型也被称为“指南类型”
  • -> 左侧部分：该推断指南所对应的构造函数的函数声明，多个参数之间用，分隔。
  • -> 右侧部分：类模板名，接着一个尖括号，尖括号中是模板参数名。
• A(T,T)->A<T> 的含义：
  • 当用调用带两个参数的构造函数通过类模板A创建相关对象时，请用所提供的构造函数的实参来推断类模板A的模板参数类型，
• 一句话：推断指南的存在意义就是让编译器能够把模板参数的类型推断出来。

• 备注：
  • 像这样是无法推断出A的模板参数，报错

A* aobj3 = NULL

• 此时需要指定类型int

A<int>* aobj3 = NULL

自定义的推断指南

• 在类定义后面进行自定义推断指南

template<typename T>
struct A
{A(T val){cout << "A::A(T val)执行了!" << endl;}
};
template<typename T>
A(T)->A<T>;

• 调用结果如下:

A aobj2(13.14); //A<double>

• 没有构造函数，就没有隐式地推断指南

template<typename T>
struct B
{T m_b;
};

• 此时必须指定类型

::B<int> bobj1; //需要明确指定模板参数类型
::B<int> bobj2{15}; //可以用初始化列表的方式来定义对象bobj2,成员变量m_b=15。

• 在没有构造函数，就没有隐式地推断指南的情况下指定推断指南

template<typename T>
struct B
{T m_b;
};
template<typename T>
B(T)->B<T>;

• 此时能推导出类型，如下

B bobj3{ 15 };

• B bobj3{ 15 }不报错的原因
  • 类B是聚合类。 是可以通过 {} 初始化的
  • B bobj3{ 15 }这种形式正好就相当于调用了类模板B的带一个参数（15）的构造函数，尽管类模板B中实际并不存在构造函数。
  • 因为 template<typename T>   B(T) -> B<T>；
    • 推断指南的存在，当调用了类模板B带一个参数的构造函数时，推断出来的类型为B<T>，所以最终推断出来的类型为B<int>类型。

• 如果需要针对两个参数，如下

B bobj4{ 15,20 };

• 则需要增加两个参数的推导指南

template<typename T>
struct B
{T m_b;T m_b2;
};
template<typename T>
B(T)->B<T>;template<typename T>
B(T,T)->B<T>;