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C++模板特化

news 2026/7/12 2:24:51

1.非类型模板参数

模板参数分为类型形参与非类型形参

类型形参：出现在模板参数列表，跟在class或typename参数类型名称

非类型形参：将常量当作类模板的一个参数，在类模板中可以将该参数当成常量使用

#include<iostream> template<int N=10> class test{ int arr[N]; }; int main(){ test<10> a; }//非类型模板参数可以特化

2.模板特化

模板特化概念用处，通常模板存在一些无法处理的特殊情况，比如对单个类型需要特殊处理，就需要对模板进行特化

template<class T> bool Less(T left, T right) { return left < right; } int main() { cout << Less(1, 2) << endl; // 可以比较，结果正确 Date d1(2022, 7, 7); Date d2(2022, 7, 8); cout << Less(d1, d2) << endl; // 可以比较，结果正确 Date* p1 = &d1; Date* p2 = &d2; cout << Less(p1, p2) << endl; // 可以比较，结果错误 return 0; }

这时候就需要对Date*类型进行特化

模板特化分为函数模板特化和类模板特化

函数模板的特化步骤：

首先需要定义一个基础函数模板
在template关键字后添加一对空尖括号<>
在函数名后的尖括号中明确指定要特化的类型
函数参数列表必须与基础模板完全一致，否则可能导致编译错误

通常对于函数模板特化都是直接重载函数，不建议特化函数模板

类模板特化

类模板特化有全特化和偏特化

全特化即是将模板参数列表中所有的参数都特化

template<class T1, class T2> class Data { public: Data() {cout<<"Data<T1, T2>" <<endl;} private: T1 _d1; T2 _d2; }; template<> class Data<int, char> { public: Data() {cout<<"Data<int, char>" <<endl;} private: int _d1; char _d2; }; void TestVector() { Data<int, int> d1; Data<int, char> d2; }

偏特化主要是部分参数特化

template <class T1> class Data<T1, int> { public: Data() {cout<<"Data<T1, int>" <<endl;} private: T1 _d1; int _d2; };

偏特化还可以对模板参数进一步加限制比如引用和指针，而非只是部分参数特化

//两个参数偏特化为指针类型 template <typename T1, typename T2> class Data <T1*, T2*> { public: Data() {cout<<"Data<T1*, T2*>" <<endl;} private: T1 _d1; T2 _d2; }; //两个参数偏特化为引用类型 template <typename T1, typename T2> class Data <T1&, T2&> { public: Data(const T1& d1, const T2& d2) : _d1(d1) , _d2(d2) { cout<<"Data<T1&, T2&>" <<endl; } private: const T1 & _d1; const T2 & _d2; }; void test2 () { Data<double , int> d1; // 调用特化的int版本 Data<int , double> d2; // 调用基础的模板 Data<int *, int*> d3; // 调用特化的指针版本 Data<int&, int&> d4(1, 2); // 调用特化的指针版本 }

需要注意的是指针和引用特化后的参数T1 T2 并不代表指针和引用类型，而是他原本的类型
比如传进去int* 那T1就是int 而非int* 引用也是如此

// 情况1：T 本身是指针 template<typename T> void func1(T a) { // 如果传入 int*，T 就是 int* // a 的类型是 int* } // 情况2：T 不是指针，参数是指向 T 的指针 template<typename T> void func2(T* a) { // 如果传入 int*，T 就是 int // a 的类型是 int* } int main() { int x = 10; int* ptr = &x; func1(ptr); // T = int*, a = int* func2(ptr); // T = int, a = int* }