C++ 模板 全特化与偏特化
模板
模板定义：模板就是实现代码重用机制的一种工具，它可以实现类型参数化，即把类型定义为参数， 从而实现了真正的代码可重用性。模版可以分为两类，一个是函数模版，另外一个是类模版。
大白话：C++是一门强类型语言，编写一段通用的逻辑，可以把任意类型的变量传进去处理，通过把通用逻辑设计为模板，摆脱了类型的限制，极大地提升了代码的可重用性。
**模板实例化：**模板定义本身不参与编译，而是编译器根据模板的用户使用模板时提供的类型参数生成代码，再进 行编译。用户提供不同的类型参数，就会实例化出不同的代码。
类模板
类模板描述了一组相关的类或数据类型，它们只能通过类型来区分：整数值、指向（或引用）具有全局链接的变量的指针、其他的组合。类模板尤其适用于描述通用但类型安全的数据结构。
类模板使用：
template <类型形式参数> class 类名 { //类声明体; }; template <类型形式参数> 返回类型 类名 <类型> :: 成员函数名1(形式参数) { //成员函数定义体; } ... ... template <类型形式参数> 返回类型 类名 <类型> :: 函数名N(形式参数) { //成员函数定义体; }
案例：
#include <iostream>using namespace std;template<class T>class Compare{public: bool equal(T a,T b);};template<class T>bool Compare<T>::equal(T a, T b){ return a == b;}int main(){ Compare<int>C; C.equal(1,2); return 0;}
类模板全特化
所谓模板全特化限定死模板实现的具体类型；
比如上述这个例子，我们比较int类型这种还可以，但是比较float这种类型就不行，这时候就需要进行模板特化；
#include <iostream>using namespace std;template<class T>class Compare{public: bool equal(T a,T b);};template<class T>bool Compare<T>::equal(T a, T b){ return a == b;}//模板全特化template<>class Compare<float>{public: bool equal(float a, float b);};bool Compare<float>::equal(float a, float b){ return std::abs(a - b) < 10e-3;}int main(){ Compare<int>C; cout<<C.equal(1,2)<<endl; Compare<float>C2; cout<<C2.equal(1.001,1.001)<<endl; return 0;}
类模板偏特化
偏特化是指提供另一份template定义式，而其本身仍为templatized，这是针对于template参数更进一步的条件限制所设计出来的一个特化版本。也就是如果这个模板有多个类型，那么只限定其中的一部分;
#include <iostream>using namespace std;template<class T1,class T2>class Test{public: Test(T1 a, T2 b):_a(a),_b(b) { cout << "模板化" << endl; }private: T1 _a; T2 _b;};//模板全特化template<>class Test<int,int>{public: Test(int a, int b) :_a(a), _b(b) { cout << "模板全特化" << endl; }private: int _a; int _b;};//模板偏特化template<class T>class Test<int,T>{public: Test(int a, T b) :_a(a), _b(b) { cout << "模板偏特化" << endl; }private: int _a; T _b;};int main(){ Test<double, double> t1(1.01, 1.01); Test<int, int> t2(1, 1); Test<int, char*> t3(1, "111"); return 0;}
函数模板
函数模板一般定义：
template <类型形式参数> //类型形式参数即此格式：<typename 形式参数> 或 <class 形式参数>返回类型 函数名 （形式参数）{ //函数定义体;}
案例：
#include <iostream>using namespace std;//普通模板template<class T1,class T2>bool Compare(T1 a, T2 b){ return a == b;}int main(){ cout << Compare(1, 2) << endl; return 0;}
函数模板特化
函数模板特化和类模板特化本质是一样的，是对模板参数的特殊化处理：
#include <iostream>using namespace std;//普通模板template<class T1,class T2>bool Compare(T1 a, T2 b){ cout << "普通模板" << endl; return a == b;}//函数模板特化template<>bool Compare(const char* a, const char* b){ cout << "函数模板特化" << endl; return strcmp(a,b) == 0;}int main(){ cout << Compare(1, 2) << endl; cout << Compare("ab","ab") << endl; return 0;}
总结
1、函数模板只有特化，没有偏特化；
2、模板、模板的特化和模板的偏特化都存在的情况下，编译器在编译阶段进行匹配，优先特殊的；
3、模板函数不能是虚函数；因为每个包含虚函数的类具有一个virtual table,包含该类的所有虚函数的地址，因此vtable的大小是确定的。模板只有被使用时才会被实例化，将其声明为虚函数会使vtable的大小不确定。所以，成员函数模板不能为虚函数。
