問(wèn)模板函數(shù)、函數(shù)模板，模板類(lèi)、類(lèi)模板的區(qū)別的問(wèn)題？ - 趙保龍 - 博客園

問(wèn)模板函數(shù)、函數(shù)模板，模板類(lèi)、類(lèi)模板的區(qū)別的問(wèn)題？

在C++中有好幾個(gè)這樣的術(shù)語(yǔ)，但是我們很多時(shí)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(gè)術(shù)語(yǔ)，這樣就可以避免很多概念上的混淆和使用上的錯(cuò)誤。 ??
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? 這幾個(gè)詞是： ??
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? 函數(shù)指針——指針函數(shù) ??
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? 數(shù)組指針——指針數(shù)組 ??
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? 類(lèi)模板——模板類(lèi) ??
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? 函數(shù)模板——模板函數(shù) ??
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? 最終在使用中，我們就可以讓它們實(shí)至名歸，名正言順。 ??
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? 1.函數(shù)指針——指針函數(shù) ??
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? 函數(shù)指針的重點(diǎn)是指針。表示的是一個(gè)指針，它指向的是一個(gè)函數(shù)，例子： ??
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? int ? (*pf)(); ??
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? 指針函數(shù)的重點(diǎn)是函數(shù)。表示的是一個(gè)函數(shù)，它的返回值是指針。例子： ??
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? int* ? fun(); ??
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? 2.數(shù)組指針——指針數(shù)組 ??
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? 數(shù)組指針的重點(diǎn)是指針。表示的是一個(gè)指針，它指向的是一個(gè)數(shù)組，例子： ??
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? int ? (*pa)[8]; ??
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? 指針數(shù)組的重點(diǎn)是數(shù)組。表示的是一個(gè)數(shù)組，它包含的元素是指針。例子; ??
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? int* ? ap[8]; ??
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? ? ??
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? 3.類(lèi)模板——模板類(lèi)（class ? template——template ? class） ??
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? 類(lèi)模板的重點(diǎn)是模板。表示的是一個(gè)模板，專(zhuān)門(mén)用于產(chǎn)生類(lèi)的模子。例子： ??
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? template ? <typename ? T> ??
? ??
? class ? Vector ??
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? { ??
? ??
? ? ? ? ? ? ? … ??
? ??
? }; ??
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? 使用這個(gè)Vector模板就可以產(chǎn)生很多的class（類(lèi)），Vector<int>、Vector<char>、Vector< ? Vector<int> ? >、Vector<Shape*>……。 ??
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? 模板類(lèi)的重點(diǎn)是類(lèi)。表示的是由一個(gè)模板生成而來(lái)的類(lèi)。例子： ??
? ??
? 上面的Vector<int>、Vector<char>、……全是模板類(lèi)。 ??
? ??
? 這兩個(gè)詞很容易混淆，我看到很多文章都將其用錯(cuò)，甚至一些英文文章也是這樣。將他們區(qū)分開(kāi)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(shí)，模板的成員函數(shù)實(shí)現(xiàn)也必須寫(xiě)在頭文件.h中，而不能像普通的類(lèi)（class）那樣，class的聲明（declaration）寫(xiě)在.h文件中，class的定義（definition）寫(xiě)在.cpp文件中。請(qǐng)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 ??
? ??
? 我將幾句關(guān)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>. ? ??
? ??
? 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: ? ??
? ??
? ? template<class ? T> ??
? ? Foo<T>::Foo() ??
? ? { ??
? ? ? ? ... ??
? ? } ??
? ? ??
? ? template<class ? T> ??
? ? void ? Foo<T>::someMethod(T ? x) ??
? ? { ??
? ? ? ? ... ??
? ? } ? ??
? ??
? Now ? suppose ? you ? have ? some ? code ? in ? file ? Bar.cpp ? that ? uses ? Foo<int>: ? ??
? ??
? ? // ? 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(). ? ??
? ??
? 關(guān)于一個(gè)缺省模板參數(shù)的例子： ??
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? template ? <typename ? T ? = ? int> ??
? ??
? class ? Array ??
? ??
? { ??
? ??
? ? ? ? ? ? ? … ??
? ??
? }; ??
? ??
? 第一次我定義這個(gè)模板并使用它的時(shí)候，是這樣用的： ??
? ??
? Array ? books;//我認(rèn)為有缺省模板參數(shù)，這就相當(dāng)于Array<int> ? books ??
? ??
? 上面的用法是錯(cuò)誤的，編譯不會(huì)通過(guò)，原因是Array不是一個(gè)類(lèi)。正確的用法是Array<> ? books; ??
? ??
? 這里Array<>就是一個(gè)用于缺省模板參數(shù)的類(lèi)模板所生成的一個(gè)具體類(lèi)。 ??
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? ? ??
? ??
? 4.函數(shù)模板——模板函數(shù)（function ? template——template ? function） ??
? ??
? 函數(shù)模板的重點(diǎn)是模板。表示的是一個(gè)模板，專(zhuān)門(mén)用來(lái)生產(chǎn)函數(shù)。例子： ??
? ??
? template ? <typename ? T> ??
? ??
? void ? fun(T ? a) ??
? ??
? { ??
? ??
? ? ? ? ? ? ? … ??
? ??
? } ??
? ??
? 在運(yùn)用的時(shí)候，可以顯式（explicitly）生產(chǎn)模板函數(shù)，fun<int>、fun<double>、fun<Shape*>……。 ??
? ??
? 也可以在使用的過(guò)程中由編譯器進(jìn)行模板參數(shù)推導(dǎo)，幫你隱式（implicitly）生成。 ??
? ??
? fun(6);//隱式生成fun<int> ??
? ??
? fun(8.9);//隱式生成fun<double> ??
? ??
? fun(‘a(chǎn)’);// ? 隱式生成fun<char> ??
? ??
? Shape* ? ps ? = ? new ? Cirlcle; ??
? ??
? fun(ps);//隱式生成fun<Shape*> ??
? ??
? ? ??
? ??
? 模板函數(shù)的重點(diǎn)是函數(shù)。表示的是由一個(gè)模板生成而來(lái)的函數(shù)。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(shù)。 ??
? ??
? 關(guān)于模板本身，是一個(gè)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(shū)，幸運(yùn)的是，這本書(shū)已經(jīng)有了：David ? Vandevoorde, ? Nicolai ? M. ? Josuttis寫(xiě)的《C++ ? Templates: ? The ? Complete ? Guide》。可惜在大陸買(mǎi)不到紙版，不過(guò)有一個(gè)電子版在網(wǎng)上流傳。 ??
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? 模板本身的使用是很受限制的，一般來(lái)說(shuō)，它們就只是一個(gè)產(chǎn)生類(lèi)和函數(shù)的模子。除此之外，運(yùn)用的領(lǐng)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?yàn)樵贑++中，模板就是一個(gè)代碼的代碼生產(chǎn)工具，在最終的代碼中，根本就沒(méi)有模板本身存在，只有模板具現(xiàn)出來(lái)的具體類(lèi)和具體函數(shù)的代碼存在。 ??
? ??
? 但是類(lèi)模板（class ? template）還可以作為模板的模板參數(shù)（template ? template ? parameter）使用，在Andrei ? Alexandrescu的《Modern ? C++ ? Design》中的基于策略的設(shè)計(jì)（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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? 從文章的討論中，可以看到，名字是非常重要的，如果對(duì)名字的使用不恰當(dāng)?shù)脑挘瑫?huì)引起很多的麻煩和誤解。我們?cè)趯?shí)際的程序中各種標(biāo)識(shí)符的命名也是一門(mén)學(xué)問(wèn)，為了清晰易懂，有時(shí)候還是需要付出一定的代價(jià)。 ??
? ??
? 最后提醒：在本文的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)中，語(yǔ)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(xiě)于2003.6.1 ??
? ??
? 最近修改2003.6.16 ??
? 這個(gè)是一個(gè)哥們?cè)贑SDN上寫(xiě)的東東，呵呵 ??
? http://www.csdn.net/develop/read_article.asp?id=19075

問(wèn)模板函數(shù)、函數(shù)模板，模板類(lèi)、類(lèi)模板的區(qū)別的問(wèn)題？