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2.2.2节结束。

Ye WU 11 年 前
コミット
994361be00
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      CppTemplateTutorial.cpp
  2. 215 1
      ReadMe.md

+ 40 - 1
CppTemplateTutorial.cpp

@@ -1,4 +1,4 @@
-#include "stdafx.h"
+#include "stdafx.h"
 #include <vector>
 #include <cstdint>
 
@@ -151,6 +151,45 @@ namespace _1_3
 #endif
 }
 
+namespace _2_2_2
+{
+	template <typename T> class AddFloatOrMulInt
+	{
+		static T Do(T a, T b)
+		{
+			// 在这个例子里面一般形式里面是什么内容不重要,因为用不上
+			// 这里就随便给个0吧。
+			return T(0);
+		}
+	};
+
+	// 其次,我们要指定T是int时候的代码,这就是特化:
+	template <> class AddFloatOrMulInt<int>
+	{
+	public:
+		static int Do(int a, int b)
+		{
+			return a * b;
+		}
+	};
+
+	// 再次,我们要指定T是float时候的代码:
+	template <> class AddFloatOrMulInt<float>
+	{
+	public:
+		static float Do(float a, float b)
+		{
+			return a * b;
+		}
+	};
+
+	void foo()
+	{
+		float a(0), b(1);
+		float c = AddFloatOrMulInt<float>::Do(a, b);
+	}
+}
+
 // 1.4 Specialization, Partial Specialization, Full Specialization
 namespace _1_4
 {

+ 215 - 1
ReadMe.md

@@ -769,8 +769,222 @@ Variant result = addFloatOrMulInt(aVar, bVar);
 
 在模板代码中,这个“合适的机制”就是指“特化”和“部分特化(Partial Specialization)”,后者也叫“偏特化”。
 
-####2.2.2模板原型与偏特化
+####2.2.2特化
 
+我的高中物理老师对我说过一句令我受用至今的话:把自己能做的事情做好。编写模板程序也是一样。当你试图用模板解决问题之前,先撇开那些复杂的语法要素,用最直观的方式表达你的需求:
+
+``` C++
+// 这里是伪代码,意思一下
+
+int|float addFloatOrMulInt(a, b)
+{
+	if(type is Int)
+	{
+		return a * b;
+	}
+	else if (type is Float)
+	{
+		return a + b;
+	}
+}
+
+void foo()
+{
+	float a, b, c;
+	c = addFloatOrMulInt(a, b);		// c = a + b;
+	
+	int x, y, z;
+	z = addFloatOrMulInt(x, y);		// z = x * y;
+}
+```
+
+因为这一节是讲类模板有关的特化和偏特化机制,所以我们不用普通的函数,而是用类的静态成员函数来做这个事情(这就是典型的没事找抽型):
+
+``` C++
+// 这里仍然是伪代码,意思一下,too。
+class AddFloatOrMulInt
+{
+	static int|float Do(a, b)
+	{
+		if(type is Int)
+		{
+			return a * b;
+		}
+		else if (type is Float)
+		{
+			return a + b;
+		}
+	}
+};
+
+void foo()
+{
+	float a, b, c;
+	c = AddFloatOrMulInt::Do(a, b);		// c = a + b;
+	
+	int x, y, z;
+	z = AddFloatOrMulInt::Do(x, y);		// z = x * y;
+}
+```
+
+好,意思表达清楚了。我们先从调用方的角度,把这个形式改写一下:
+
+``` C++
+void foo()
+{
+	float a, b, c;
+	c = AddFloatOrMulInt<float>::Do(a, b);		// c = a + b;
+	
+	int x, y, z;
+	z = AddFloatOrMulInt<int>::Do(x, y);		// z = x * y;
+}
+```
+也许你不明白为什么要改写成现在这个样子。看不懂不怪你,怪我讲的不好。但是你别急,先看看这样改写以后能不能跟我们的目标接近一点。如果我们把 `AddFloatOrMulInt<float>::Do` 看作一个普通的函数,那么我们可以写两个实现出来:
+
+``` C++
+float AddFloatOrMulInt<float>::Do(float a, float b)
+{
+	return a + b;
+}
+
+int AddFloatOrMulInt<int>::Do(int a, int b)
+{
+	return a * b;
+}
+
+void foo()
+{
+	float a, b, c;
+	c = AddFloatOrMulInt<float>::Do(a, b);		// c = a + b;
+	
+	int x, y, z;
+	z = AddFloatOrMulInt<int>::Do(x, y);		// z = x * y;
+}
+```
+
+这样是不是就很开心了?我们更进一步,把 `AddFloatOrMulInt<int>::Do` 换成合法的类模板:
+
+``` C++
+// 这个是给float用的。
+template <typename T> class AddFloatOrMulInt
+{
+	T Do(T a, T b)
+	{
+		return a + b;
+	}
+};
+
+// 这个是给int用的。
+template <typename T> class AddFloatOrMulInt
+{
+	T Do(T a, T b)
+	{
+		return a * b;
+	}
+};
+
+void foo()
+{
+	float a, b, c;
+
+	// 嗯,我们需要 c = a + b;
+	c = AddFloatOrMulInt<float>::Do(a, b);		
+	// ... 觉得哪里不对劲 ...
+	// ...
+	// ...
+	// ...
+	// 啊!有两个AddFloatOrMulInt,class看起来一模一样,要怎么区分呢!
+}
+```
+好吧,问题来了!如何要让两个内容不同,但是模板参数形式相同的类进行区分呢?特化!特化(specialization)是根据一个或多个特殊的整数或类型,给出模板实例化时的一个指定内容。我们先来看特化是怎么应用到这个问题上的。
+``` C++
+// 首先,要写出模板的一般形式(原型)
+template <typename T> class AddFloatOrMulInt
+{
+	static T Do(T a, T b)
+	{
+		// 在这个例子里面一般形式里面是什么内容不重要,因为用不上
+		// 这里就随便给个0吧。
+		return T(0);
+	}
+};
+
+// 其次,我们要指定T是int时候的代码,这就是特化:
+template <> class AddFloatOrMulInt<int>
+{
+public:
+	static int Do(int a, int b) // 
+	{
+		return a * b;
+	}
+};
+
+// 再次,我们要指定T是float时候的代码:
+template <> class AddFloatOrMulInt<float>
+{
+public:
+	static float Do(float a, float b)
+	{
+		return a + b;
+	}
+};
+
+void foo()
+{
+	// 这里面就不写了
+}
+```
+我们再把特化的形式拿出来一瞧:这货有点怪啊: `template <> class AddFloatOrMulInt<int>`。别急,我给你解释一下。
+
+``` C++
+// 我们这个模板的基本形式是什么?
+template <typename T> class AddFloatOrMulInt;
+
+// 但是这个类,是给T是Int的时候用的,于是我们写作
+class AddFloatOrMulInt<int>
+// 当然,这里编译是通不过的。
+
+// 但是它又不是个普通类,而是类模板的一个特化(特例)。
+// 所以前面要加模板关键字template,
+// 以及模板参数列表
+template </* 这里要填什么? */> class AddFloatOrMulInt<int>;
+
+// 最后,模板参数列表里面填什么?因为原型的T已经被int取代了。所以这里就不能放任何额外的参数了。
+// 所以这里要放空。
+template <> class AddFloatOrMulInt<int>
+{
+	// ... 针对Int的实现 ... 
+}
+
+// Bingo!
+```
+
+哈,这样就好了。我们来做一个练习。我们有一些类型,然后你要用模板做一个对照表,让类型对应上一个数字。我先来做一个示范:
+
+``` C++
+
+template <typename T> TypeToID
+{
+	static int const ID = -1;
+};
+
+template <> TypeToID<uint8_t>
+{
+	static int const ID = 0;
+};
+```
+
+然后呢,你的任务就是,要所有无符号的整数类型的特化(其实就是`uint8_t`到`uint64_t`啦),把所有的基本类型都赋予一个ID(当然是不一样的啦)。当你做完后呢,可以把类型所对应的ID打印出来,我仍然以 `uint8_t` 为例:
+
+``` C++
+void PrintID()
+{
+	cout << "ID of uint8_t: " << TypeToID<uint8_t>::ID << endl;
+}
+```
+嗯,看起来挺简单的,是吧。但是这里透露出了一个非常重要的信号,我希望你已经能察觉出来了: `TypeToID` 如同是一个函数。这个函数只能在编译期间执行。它输入一个类型,输出一个ID。
+
+如果你体味到了这一点,那么恭喜你,你的模板元编程已经开悟了。
 
 ###2.3 函数模板的重载、参数匹配、特化与部分特化
 ###2.4 技巧单元:模板与继承