C++ typename详解

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typename的疑问

最近在学习《STL 源码剖析》这本书的时候，在里面看到其中关于typename的用法令我非常的疑惑。

typedef typename _type_traits<T>::has_trivial_destory trivial_destructor;

看到这行代码的时候我疑惑得去数了一下这中间的空格数，因为在印象中，typedef的用法是原类型名加新类型名，但是这里多出来的typename让我觉得很疑惑，后面查阅了很多资料翻了很多博客才慢慢想清楚了这其中的原因。我们先撇开后面跟的那一大串type_traits不谈，因为这个需要单独一篇博客才讲得清楚。我们先从简单的例子开始。

typename的最常用法

typename通常用于在模版的定义中，如下：

template <typename T> class Test;
template <class T> class Test2;

在上述定义中，对于C++本身来说，typename和class是完全没有区别的。但是对于C++来说这样有什么好处吗，为什么要造两个意义一样的关键字，我们从他们的起源开始。

对于一些更早接触C++的朋友，你可能知道，在C++标准还未统一时，很多旧的编译器只支持class，因为那时C++并没有typename关键字。记得我在学习C++时就曾在某本C++书籍上看过类似的注意事项，告诉我们如果使用typename时编译器报错的话，那么换成class即可。
一切归结于历史。
Stroustrup在最初起草模板规范时，他曾考虑到为模板的类型参数引入一个新的关键字，但是这样做很可能会破坏已经写好的很多程序（因为class已经使用了很长一段时间）。但是更重要的原因是，在当时看来，class已完全足够胜任模板的这一需求，因此，为了避免引起不必要的麻烦，他选择了妥协，重用已有的class关键字。所以只到ISO C++标准出来之前，想要指定模板的类型参数只有一种方法，那便是使用class。这也解释了为什么很多旧的编译器只支持class。

class在模版中遇到的麻烦

我们谈到，Stroustrup在准备引入新关键字的时候，class在当时似乎已经完全胜任了模版对象的这一个需求，但是在越来越多的实践过程中，class的缺点或者说template的缺点出现了。
假设你现在要针对某一种容器设定一个操作函数：

template <class T>
void func (){T::iteartor * testpt;
}

看到这段代码的时候我们大多数情况下都是可以看出来，这一段代码中的操作是定义了一个容器的迭代器指针类型的变量。但是模版是在编译期间展开的，只有在模版实例化的时候编译器才可以推导出其类型。这段代码对于编译器来说很有可能产生错误的理解，因为我们能快速的根据iteartor是一个迭代器想到这是定义了一个变量，但是对于编译器来说，它怎么会知道一定知道T::iteartor一定是一个迭代器类型，或者一定知道这是一个类型？因为能表示成这样形式的代码有三种情况：

在T作用域中存在一个iteartor的静态变量
在T作用域中存在一个iteartor的静态成员函数
是T类型的成员变量
以上三种含义均可以表示成例子中的样子，编译器怎么知道这是哪一种。在实践过程中，编译器会直接对testpt报错：

error: use of undeclared identifier 'testpt'

typename的真正用途

编译期间模版的推导有一个这样的规则：如果解析器在template推导期间遇到了嵌套从属名称，那么不指定他为一个类型，解析器就一定不会把它当成一个类型。什么是从属类型，就是形如T::iteartor这种，这也就是为什么编译器会对testpt报错的原因。那要怎样指定testpt为一个类型，这就回到了开头的那个问题，我们可以这样解决：

template <class T>
void func (){typename T::iteartor * testpt;
}

加上了typename之后我们就可以知道T::iteartor是一个类型，编译器也可以根据这个进行类型推导了。