c++11-17 模板核心知识(十二)—— 模板的模板参数 Template Template Parameters
概念
一个模板的参数是模板类型。
举例
在c++11-17 模板核心知识(二)—— 类模板 中,如果我们想要允许指定存储Stack元素的容器,是这么做的:
template <typename T, typename Cont = std::vector<T>> class Stack {private: Cont elems; // elements ......};
使用:
Stack<double,std::deque<double>> dblStack;
但是这样的缺点是需要指定元素类型两次,然而这两个类型是一样的。
使用模板的模板参数(Template Template Parameters),允许我们在声明Stack类模板的时候只指定容器的类型而不去指定容器中
元素的类型。例如:
template <typename T, template <typename Elem> class Cont = std::deque>class Stack {private: Cont<T> elems; // elementspublic: void push(T const &); // push element void pop(); // pop element T const &top() const; // return top element bool empty() const { // return whether the stack is empty return elems.empty(); } ...};
使用:
Stack<int, std::vector> vStack; // integer stack that uses a vector
与第一种方式的区别是:第二个模板参数是一个类模板:
template<typename Elem> class Cont
默认值从std::deque<T>
改为了std::deque
.
在C++17之后,模板的模板参数中的class也可以使用typename,但是不可以使用struct和union:
template <typename T, template <typename Elem> typename Cont = std::deque>class Stack { // ERROR before C++17 ...};......template<template<typename X> class C> // OKvoid f(C<int>* p);template<template<typename X> struct C> // ERROR: struct not valid herevoid f(C<int>* p);template<template<typename X> union C> // ERROR: union not valid herevoid f(C<int>* p);
当然,由于模板的模板参数中的Elem没有用到,可以省略:
template <typename T, template <typename> class Cont = std::deque> class Stack { ...};
另外注意一点,模板的模板参数中的模板参数,只能和模板的模板参数配合用。有点饶,举个例子:
template<template<typename T, T*> class Buf> // OKclass Lexer { static T* storage; // ERROR: a template template parameter cannot be used here ...};
模板的模板参数的参数匹配 Template Template Argument Matching
大家可以尝试自己编译一下上面的代码,可能会出现下列问题:
error: template template argument has different template parameters than its corresponding template template parametertemplate <typename T, template <typename Elem> class Cont = std::deque>.../Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin/../include/c++/v1/deque:1197:1: note: too many template parameters in template template argumenttemplate <class _Tp, class _Allocator /*= allocator<_Tp>*/>
意思是std::deque
和Cont
不匹配。标准库的std::deque
有两个参数,还有一个默认参数Allocator :
template <class _Tp, class _Allocator = allocator<_Tp> > class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS deque;
解决办法一
将Cont和std::deque的参数匹配即可:
template <typename T, template <typename Elem, typename Alloc = std::allocator<Elem>> class Cont = std::deque>class Stack {......};
这里的Alloc没有用到,同样可以省略。
成员函数定义举例:
template<typename T, template<typename,typename> class Cont>void Stack<T,Cont>::push (T const& elem) { elems.push_back(elem); // append copy of passed elem}
解决办法二
利用c++11-17 模板核心知识(四)—— 可变参数模板 Variadic Template
template <typename T, template <typename......> class Cont = std::deque>class Stack {......};
但是,这点对于std::array
无效,因为std::array的第二个参数是非类型模板参数 Nontype Template Parameters:
// template<typename T, size_t N>// class array;
假如使用 Stack<int,std::array> s;
,那么编译器会报错:
/Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin/../include/c++/v1/array:126:29: note: template parameter has a different kind in template argumenttemplate <class _Tp, size_t _Size> ^main.cc:22:33: note: previous template template parameter is here template <typename... Elem> ^
(完)
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