C++类模板的三种特化类型

C++类模板的三种特化

By SmartPtr(http://www.cppblog.com/SmartPtr/)

说起C++的模板及模板特化， 相信很多人都很熟悉 ，但是说到模板特化的几种类型，相信了解的人就不是很多。我这里归纳了针对一个模板参数的类模板特化的几种类型， 一是特化为绝对类型； 二是特化为引用，指针类型；三是特化为另外一个类模板。这里用一个简单的例子来说明这三种情况：

// general version template < class T > class Compare{ public : static bool IsEqual( const T & lh, const T & rh){ return lh == rh;}};

这是一个用于比较的类模板，里面可以有多种用于比较的函数， 以IsEqual为例。一、特化为绝对类型也就是说直接为某个特定类型做特化，这是我们最常见的一种特化方式， 如特化为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、特化为引用，指针类型这种特化我最初是在stl源码的的iterator_traits特化中发现的， 如下：

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;};

 

当然，除了T*, 我们也可以将T特化为 const T*, T&, const T&等，以下还是以T*为例：

// 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);}};

这种特化其实是就不是一种绝对的特化， 它只是对类型做了某些限定，但仍然保留了其一定的模板性，这种特化给我们提供了极大的方便， 如这里， 我们就不需要对int*, float*, double*等等类型分别做特化了。

三、特化为另外一个类模板

这其实是第二种方式的扩展，其实也是对类型做了某种限定，而不是绝对化为某个具体类型，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 ;}};

这就把IsEqual的参数限定为一种vector类型， 但具体是vector<int>还是vector<float>， 我们可以不关心， 因为对于这两种类型，我们的处理方式是一样的，我们可以把这种方式称为“半特化”。

当然， 我们可以将其“半特化”为任何我们自定义的模板类类型：

// 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);}};

这就是三种类型的模板特化， 我们可以这么使用这个Compare类：

// 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);