C++Template基礎編(三):パラメータ魔法

Template基礎編-パラメータ魔法
Templateが代表する汎用プログラミングはC++言語の重要な構成部分であり、私はいくつかのblogを通じてこの半年以来の学習を系統的に総括し、本文は基礎編の第3部分である.

Template基礎編-パラメータ魔法

デフォルトパラメータ

テンプレートのテンプレートパラメータ

非タイプパラメータ

テンプレートのパラメータとしてタイプを使用する以外に、テンプレートパラメータにはより多くの使い方があります.以下で詳しく説明します.
デフォルトの実パラメータ
テンプレートにデフォルトの実パラメータを指定することで、ユーザーに適切なデフォルト設定を推奨し、一部(またはまったく指定しない)の実パラメータのみを指定した場合にテンプレートを使用することができます.
注:テンプレートのデフォルトの実参加関数のデフォルトの実パラメータは、右から左に定義する必要があります.
C++98では、クラステンプレートにデフォルトの実パラメータしか指定できません.

template<typename T = int, typename U> //error,       
struct Wrapper1 {
      T t;
};

template<typename T, typename U = int> //ok
struct Wrapper2 {
    T t;
};
Wrapper2<double> w;

template<typename T = int>
struct Wrapper3 {
    T t;
};
Wrapper3<> w; //w    Wrapper，    <>    

C++11では、関数テンプレートにデフォルトの実パラメータを指定することもできます.

template<typename T, typename F = std::less> //  F     std::less
int compare(const T& left, const T& right, F f = F()) { //    ，std::less   functor
    if (f(left, right)) {
        return -1;
    }
    if (f(right, left)) {
        return 1;
    }
    return 0;
}
compare(1, 2); //        ，     std::less

テンプレートのテンプレートパラメータ
組み込みタイプ(int float boolなど)とカスタムタイプ(class struct)がテンプレートの実パラメータとして使用できるほか、C++は1つのテンプレートを別のテンプレートの実パラメータとして使用することを許可し、これによりテンプレートのユーザーがテンプレートの動作を深くカスタマイズすることができる.たとえば、別のSTLコンテナを使用するテンプレート格納データを指定します.
テンプレートのテンプレートパラメータを宣言する場合は、templateキーとclassキーを使用し、別のテンプレートの完全な宣言を使用する必要があります.

template<typename T, 
         template<typename ELEM> typename CONT> //error，    class   
class ContainerWrapper {
public:
    CONT elems;
};

template<typename T, 
         template<typename ELEM> class CONT> //ok
class ContainerWrapper {
public:
    CONT elems;
};

ContainerWrapper<int, std::deque> cw; //error，std::deque   
//std::deque   ELEM           Alloc  

template<typename T, 
         template<typename ELEM, typename ALLOC = std::allocator> 
         class CONT = std::deque> //  STL       ，   deque，  template class     
class ContainerWrapper {
public:
    CONT elems;
};

ContainerWrapper<int> cw_default; //  deque  
ContainerWrapper<double, std::vector> cw_customized; //         vector

非タイプパラメータ
C++テンプレートは非タイプパラメータもサポートしており、テンプレート定義で特定のタイプを使用して指定できます.非タイプパラメータは、整形、またはポインタまたは左値参照です.

template<unsigned N, unsigned M> //  unsigned       
int compare(const char (&left) [N], const char (&right) [M]) {
    return compare(left, right);
}

compare("hi", "hello"); //   N=3，M=6

template<typename T, int N>
class WrapperWithNum {
public:
    T t;
};

WrapperWithNum<int, 1> wwn1;
WrapperWithNum<int, 2> wwn2; //  ：         T  int，    N  ，        

注:非タイプパラメータを含む関数テンプレートでは、整形推定の結果は定数式でなければなりません.ポインタと参照推定の結果は、静的生存サイクルを持つオブジェクト(staticまたはグローバル)またはnullptrまたは0を指す必要があります.