C++模板参数可以是哪些类型 非类型参数和模板模板参数详解

c++++模板参数种类包括类型、值和模板本身。1. 非类型模板参数使用编译时常量表达式作为参数,如整型指针或引用,常用于固定数组大小,例如 template class myarray。2. 模板模板参数允许将一个模板作为另一个模板的参数,提升通用性,如 template

C++模板参数可以是哪些类型 非类型参数和模板模板参数详解

C++模板参数的种类比很多人想象得更丰富,不只是类型(比如 int、class)可以作为模板参数,值和模板本身也可以。这使得模板编程更加灵活。

C++模板参数可以是哪些类型 非类型参数和模板模板参数详解

非类型模板参数:用值做模板参数

非类型模板参数指的是在模板中使用一个具体的值作为参数,而不是类型。这个值必须是编译时常量表达式。

C++模板参数可以是哪些类型 非类型参数和模板模板参数详解

常见用法

  • 数组大小固定时,可以用非类型参数传入大小:
    template<typename T, int N> class MyArray {     T data[N]; };

    这样定义后,你可以写 MyArray arr;,表示一个容量为10的整型数组类。

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注意事项

例如下面这样也是合法的:

C++模板参数可以是哪些类型 非类型参数和模板模板参数详解

template<const char* Name> class Named {     // ... };

但你必须传入一个具有静态存储周期的字符串常量,否则链接时可能会出错。


模板模板参数:模板的模板

模板模板参数听起来有点绕,其实它就是把一个模板作为另一个模板的参数。也就是说,不是传入某个具体类型,而是传入一个“能生成类型的模板”。

典型用法

比如你想定义一个包装容器的类,但又不希望限定是哪种容器:

template<template<typename, typename> class Container, typename T> class Wrapper {     Container<T, std::allocator<T>> storage; };

这样你可以这样使用:

Wrapper<std::vector, int> w1; Wrapper<std::list, double> w2;

不过要注意的是,模板模板参数需要指定模板的参数个数和默认参数是否适用。例如上面的例子中,Container被声明为接受两个参数的模板(第二个通常是分配器),如果你传入的模板参数数量不对,就会出错。

使用技巧

  • 如果你不确定对方模板的参数个数,可以借助 C++17 的 typename… Args 简化:
    template<template<typename...> class Container, typename T> class Wrapper {     Container<T> storage; };

这种方式更通用,避免因为模板参数个数不同而无法适配的问题。


实际应用中的常见问题

1. 编译错误难读

模板参数一旦写错,尤其是模板模板或者嵌套模板的情况下,编译器报错可能非常冗长且难以理解。建议多用别名或分步推导。

2. 默认参数容易搞混

模板支持默认参数,但在模板模板参数中使用默认参数时,要特别小心,因为有些编译器处理方式可能不一致。

3. 类型推导限制

非类型模板参数在函数模板中使用时,不能自动推导类型。例如:

template<int N> void foo(int x);

调用 foo(5); 是不行的,必须显式指定参数:

foo<5>(5);

基本上就这些。C++模板参数虽然强大,但用起来也容易踩坑,特别是非类型参数和模板模板参数这类高级特性,掌握好细节才能写出稳定高效的代码。

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