15.6 模板全特化与偏特化(局部特化)

泛化：模板，可以随便指定类型。
特化：对特殊的类型(类型模板参数)进行特殊的对待，给他开小灶，给它写适合它的专用代码。

一：类模板特化

<1>类模板全特化
1>常规全特化
必须先有泛化版本，才能存在特化版本。只要涉及特化，一定先存在泛化。
特化版本代码编译器会优先选择。
TC<char, int> tcchar;
tcchar.functest(); //泛化版本

TC<int, int> tcdint;
tcdint.functest(); //int, int的特化版本
//这种特化版本可以任意多；我们目前是写了两个。

2>特化成员函数而不是模板
TC<double, double> tdbldbl; //泛化版本对象，调用的是泛化版本的构造函数。
tdbldbl.functest(); //因为我们特化了double, double类型的functest函数，所以这里调用的是特化的functest()函数。

template<typename T, typename U>
struct TC  //泛化的TC类模板
{TC(){cout << "TC泛化版本构造函数" << endl;}void functest(){cout << "TC泛化版本" << endl;}
};//当T和U这两个类型模板参数都为int类型时，我们希望做一个特化版本
//全特化：就是所有类型模板参数(这里T和U)，都得用具体的类型代表。
template<>  //全特化: 所有类型模板参数都用具体类型代表，所以这里的template后边的<>里为空
struct TC<int, int>  //上边的T绑定到这里的第一个int，上边的U绑定到这里的第二个int
{TC(){cout << "TC<int, int>的特化版本构造函数" << endl;}//在这里可以对该特化版本做单独处理void functest(){cout << "TC<int, int>的特化版本" << endl;}
};template<>  //全特化: 所有类型模板参数都用具体类型代表，所以这里的template后边的<>里为空
struct TC<double, int>  //上边的T绑定到这里的第一个double，上边的U绑定到这里的第二个int
{//在这里可以对该特化版本做单独处理void functest(){cout << "TC<double, int>的特化版本" << endl;}
};template<>  //全特化
void TC<double, double>::functest()
{cout << "double, double的functest()的特化版本" << endl;
}int main()
{TC<char, int> tcchar;tcchar.functest();  //泛化版本TC<int, int> tcdint;tcdint.functest();  //int, int的特化版本TC<double, double> tdbldbl;  //泛化版本对象， 调用的是泛化版本的构造函数。tdbldbl.functest();  //因为我们特化了double, double类型的functest函数，所以这里调用的是特化的functest()函数。return 0;
}

<2>类模板偏特化 (局部特化)
偏特化从两方面说起：一个是从模板参数数量上，一个是从模板参数范围上

1>模板参数数量
TC<double, int, double> tcdi;
tcdi.functest(); //泛化版本
TC<int, int, double> teii;
teii.functest(); //偏特化int, U, double版本

//泛化版本
template <typename T, typename U, typename W>  //带三个类型模板参数
class TCP
{public:TCP(){cout << "TCP泛化版本构造函数" << endl;}void functest(){cout << "TCP泛化版本" << endl;}
};//从参数数量上进行偏特化，我们现在绑2个类型模板参数。留1个模板类型参数。
template<typename U>  //因为另外两个被我绑定到具体类型，所以这里只剩下一个U类型模板参数了。
struct TCP<int, U, double>  //大家注意，这里可以跳着来
{TCP(){cout << "TCP<int, U, double>偏特化版本构造函数" << endl;}void functest(){cout << "TCP<int, U, double>偏特化版本" << endl;}
};int main()
{TCP<double, int, double> tcpdi;  //TCP泛化版本构造函数tcpdi.functest();  //TCP泛化版本TCP<int, int, double> tcpii;  //TCP<int, int, double>偏特化版本构造函数tcpii.functest();  //TCP<int, int, double>偏特化版本return 0;
}

2>模板参数范围上：int, const int(比int小),
原来T，现在T* (从任意类型T索晓伟指针类型T*)
原来是T，现在T&左值引用，或者现在是T&&(右值引用)，都叫范围缩小。
TC td;
td.functest(); //泛化版本

TC<double*> tpd;
tpd.functest(); //T*特化版本

TC<const double*> tpd2;
tpd2.functest(); //T*特化版本

TC td3;
td3.functest(); //const T特化版本

TC<int&> tcyi;
tcyi.functest(); //T&左值引用特化版本

TC<int&&> tcyii;
tcyii.functest(); //T&&右值引用特化版本

局部特化，特化完了之后它本质上还是个模板。全特化，特化完了等于一个具体的类了。

//泛化版本
template <typename T>
struct TC
{void functest(){cout << "泛化版本" << endl;}
};//模板参数范围上的特化版本
template <typename T>
struct TC<const T>
{void functest(){cout << "const T特化版本" << endl;}
};template <typename T>
struct TC<T*>  //T*的特化版本，告诉编译器，如果使用指针，就调用这个版本。
{void functest(){cout << "T*特化版本" << endl;}
};template <typename T>
struct TC<T&>  //左值引用的特化版本
{void functest(){cout << "T&特化版本" << endl;}
};template <typename T>
struct TC<T&&>  //右值引用的特化版本
{void functest(){cout << "T&&特化版本" << endl;}
};int main()
{TC<double> td;td.functest();  //泛化版本TC<double*> tpd;tpd.functest();  //T*特化版本TC<const double*> tpd2;tpd2.functest();  //T*特化版本TC<const double> td3;td3.functest();  //const T特化版本TC<int&> tcyi;tcyi.functest();  //T&左值引用特化版本TC<int&&> tcyii;tcyii.functest();  //T&&右值引用特化版本return 0;
}

二：函数模板特化

<1>函数模板全特化
const char* p = “I love China!”;
int i = 12;
tfunc(p, i); //T = const char * , tmprv = const char * & , U = int , tmprv2 = int&

int i = 12;
double db = 15.8f;
tfunc(i, db);

全特化函数模板实际上等价于实例化一个函数模板，并不是等价于一个函数重载

void tfunc<int, double>(int& tmprv, double& tmprv2){} //全特化，等价于实例化一个函数模板

void tfunc(int& tmprv, double& tmprv2){} //重载函数应该长这样

编译器选择最最合适的：普通优先，特化版本，泛化版本；(优先级顺序排列)

如果你传递个字符串给函数模板
函数模板的特化版本中，如果有数组类型模板参数，指针类型模板参数。
编译器会认为数组类型模板参数比指针类型模板参数更合适。所以编译器会为你选择数组类型的模板参数的特化版本。

<2>函数模板偏特化
函数模板不能偏特化

//函数模板泛化版本
template<typename T, typename U>
void tfunc(T& tmprv, U& tmprv2)
{cout << "tfunc泛化版本" << endl;cout << tmprv << endl;cout << tmprv2 << endl;
}函数模板偏特化
//template<typename U>
//void tfunc<double, U>(double& tmprv, U& tmprv2)  //“tfunc”: 非法使用显式模板参数
//{//  //......
//}//全特化版本，T = int, U = double
template<>
void tfunc(int& tmprv, double& tmprv2)
{cout << "-------------begin---------------" << endl;cout << "tfunc全特化版本int, double" << endl;cout << tmprv << endl;cout << tmprv2 << endl;cout << "-------------end---------------" << endl;
}//重载函数
void tfunc(int& tmprv, double& tmprv2)
{cout << "tfunc重载函数(int, double)" << endl;
}int main()
{const char* p = "I love China!";int i1 = 12;tfunc(p, i1);  //T = const char * , tmprv = const char * & , U = int , tmprv2 = int&int i2 = 12;double db = 15.8f;tfunc(i2, db);return 0;
}

三：模板特化版本放置位置建议

模板定义、实现都放在一个 .h中；
模板的特化版本和模板的泛化版本都应该放在同一个 .h 文件中。
.h 文件中前面放泛化版本，后面放特化版本。

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