// general version
template<class T>
class Compare
{
public:
static bool IsEqual(const T& lh, const T& rh)
{
return lh == rh;
}
}; |
這是一個(gè)用于比較的類(lèi)模板，里面可以有多種用于比較的函數(shù)， 以IsEqual為例。
一、特化為絕對(duì)類(lèi)型
也就是說(shuō)直接為某個(gè)特定類(lèi)型做特化，這是我們最常見(jiàn)的一種特化方式， 如特化為float， double等
|
// specialize for float
template<>
class Compare<float>
{
public:
static bool IsEqual(const float& lh, const float& rh)
{
return abs(lh - rh) < 10e-3;
}
};
// specialize for double
template<>
class Compare<double>
{
public:
static bool IsEqual(const double& lh, const double& rh)
{
return abs(lh - rh) < 10e-6;
}
};
|
二、特化為引用，指針類(lèi)型
這種特化我最初是在stl源碼的的iterator_traits特化中發(fā)現(xiàn)的， 如下：
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template <class _Iterator>
struct iterator_traits {
typedef typename _Iterator::iterator_category iterator_category;
typedef typename _Iterator::value_type value_type;
typedef typename _Iterator::difference_type difference_type;
typedef typename _Iterator::pointer pointer;
typedef typename _Iterator::reference reference;
};
// specialize for _Tp*
template <class _Tp>
struct iterator_traits<_Tp*> {
typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
typedef _Tp value_type;
typedef ptrdiff_t difference_type;
typedef _Tp* pointer;
typedef _Tp& reference;
};
// specialize for const _Tp*
template <class _Tp>
struct iterator_traits<const _Tp*> {
typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
typedef _Tp value_type;
typedef ptrdiff_t difference_type;
typedef const _Tp* pointer;
typedef const _Tp& reference;
};
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當(dāng)然，除了T*， 我們也可以將T特化為 const T*， T&， const T&等，以下還是以T*為例：
// specialize for T*
template<class T>
class Compare<T*>
{
public:
static bool IsEqual(const T* lh, const T* rh)
{
return Compare<T>::IsEqual(*lh, *rh);
}
}; |
這種特化其實(shí)是就不是一種絕對(duì)的特化， 它只是對(duì)類(lèi)型做了某些限定，但仍然保留了其一定的模板性，這種特化給我們提供了極大的方便， 如這里， 我們就不需要對(duì)int*， float*， double*等等類(lèi)型分別做特化了。
三、特化為另外一個(gè)類(lèi)模板
這其實(shí)是第二種方式的擴(kuò)展，其實(shí)也是對(duì)類(lèi)型做了某種限定，而不是絕對(duì)化為某個(gè)具體類(lèi)型，如下：
// specialize for vector<T>
template<class T>
class Compare<vector<T> >
{
public:
static bool IsEqual(const vector<T>& lh, const vector<T>& rh)
{
if(lh.size() != rh.size()) return false;
else
{
for(int i = 0; i < lh.size(); ++i)
{
if(lh[i] != rh[i]) return false;
}
}
return true;
}
}; |
這就把IsEqual的參數(shù)限定為一種vector類(lèi)型， 但具體是vector<int>還是vector<float>， 我們可以不關(guān)心， 因?yàn)閷?duì)于這兩種類(lèi)型，我們的處理方式是一樣的，我們可以把這種方式稱(chēng)為“半特化”。
當(dāng)然， 我們可以將其“半特化”為任何我們自定義的模板類(lèi)類(lèi)型：
// specialize for any template class type
template <class T1>
struct SpecializedType
{
T1 x1;
T1 x2;
};
template <class T>
class Compare<SpecializedType<T> >
{
public:
static bool IsEqual(const SpecializedType<T>& lh, const SpecializedType<T>& rh)
{
return Compare<T>::IsEqual(lh.x1 + lh.x2, rh.x1 + rh.x2);
}
}; |
這就是三種類(lèi)型的模板特化， 我們可以這么使用這個(gè)Compare類(lèi)：
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// int
int i1 = 10;
int i2 = 10;
bool r1 = Compare<int>::IsEqual(i1, i2);
// float
float f1 = 10;
float f2 = 10;
bool r2 = Compare<float>::IsEqual(f1, f2);
// double
double d1 = 10;
double d2 = 10;
bool r3 = Compare<double>::IsEqual(d1, d2);
// pointer
int* p1 = &i1;
int* p2 = &i2;
bool r4 = Compare<int*>::IsEqual(p1, p2);
// vector<T>
vector<int> v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
vector<int> v2;
v2.push_back(1);
v2.push_back(2);
bool r5 = Compare<vector<int> >::IsEqual(v1, v2);
// custom template class
SpecializedType<float> s1 = {10.1f,10.2f};
SpecializedType<float> s2 = {10.3f,10.0f};
bool r6 = Compare<SpecializedType<float> >::IsEqual(s1, s2);
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模板有兩種特化，全特化和偏特化（局部特化）
模板函數(shù)只能全特化，沒(méi)有偏特化（以后可能有）。
模板類(lèi)是可以全特化和偏特化的。
全特化，就是模板中模板參數(shù)全被指定為確定的類(lèi)型。
全特化也就是定義了一個(gè)全新的類(lèi)型，全特化的類(lèi)中的函數(shù)可以與模板類(lèi)不一樣。
偏特化，就是模板中的模板參數(shù)沒(méi)有被全部確定，需要編譯器在編譯時(shí)進(jìn)行確定。
在類(lèi)型上加上const、&、*（ cosnt int、int&、int*、等等）并沒(méi)有產(chǎn)生新的類(lèi)型。只是類(lèi)型被修飾了。模板在編譯時(shí)，可以得到這些修飾信息。
模板的特化是非常有用的。它像一個(gè)在編譯期的條件判斷。當(dāng)編譯器在編譯時(shí)找到了符合的特化實(shí)現(xiàn)，就會(huì)使用這個(gè)特化實(shí)現(xiàn)。這就叫編譯器多態(tài)（或者叫靜態(tài)多態(tài)）。這種東西對(duì)編寫(xiě)基礎(chǔ)庫(kù)是很有用的。這也就是為何c++的基礎(chǔ)庫(kù)大量使用了模板技術(shù)，而且大量使用了特化，特別是偏特化。
在泛型中，利用特化類(lèi)得到類(lèi)新的特性，以便找到最適合這種特性的實(shí)現(xiàn)。而這一切都是在編譯時(shí)完成。