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C++模板特例化應(yīng)用實例

更新時間：2014年08月15日 09:25:10 投稿：shichen2014

這篇文章主要介紹了C++模板特例化應(yīng)用實例,是非常重要的一個概念,需要的朋友可以參考下

模板特例化是C++程序設(shè)計中一個非常重要的應(yīng)用，本文就以實例形式對其進(jìn)行分析，相信對大家進(jìn)一步理解C++程序設(shè)計能夠帶來一定的幫助。具體內(nèi)容如下：

首先，模板是C++中一個很重要的特性，寫一份代碼能用于多種數(shù)據(jù)類型（包括用戶自定義類型）。例如，STL的sort()函數(shù)可以用于多種數(shù)據(jù)類型的排序，類stack可以用作多種數(shù)據(jù)類型的棧。但是，如果我們想對特定的數(shù)據(jù)類型執(zhí)行不同的代碼（而不是通用模板）呢？這種情況下就可以使用模板特例化（template specialization）。

一、函數(shù)模板特例化

當(dāng)特例化一個函數(shù)模板時，必須為原模板中的每個模板參數(shù)都提供實參。使用關(guān)鍵字template后跟一個空尖括號<>，即template <>，以指出我們正在特例化一個模板。

template <typename T> 
void fun(T a) 
{ 
  cout << "The main template fun(): " << a << endl; 
} 
 
template <>  // 對int型特例化 
void fun(int a) 
{ 
  cout << "Specialized template for int type: " << a << endl; 
} 
 
int main() 
{ 
  fun<char>('a'); 
  fun<int>(10); 
  fun<float>(9.15); 
  return 0; 
}

輸出結(jié)果：

The main template fun(): a 
Specialized template for int type: 10 
The main template fun(): 9.15

對于除int型外的其他數(shù)據(jù)類型，都會調(diào)用通用版本的函數(shù)模板fun(T a)；對于int型，則會調(diào)用特例化版本的fun(int a)。注意，一個特例化版本的本質(zhì)是一個實例，而非函數(shù)的重載。因此，特例化不影響函數(shù)匹配。

二、類模板特例化

除了特例化函數(shù)模板，我們還可以特例化類模板。下面是一個簡單的例子：

template <typename T> 
class Test{ 
public: 
  void print(){ 
    cout << "General template object" << endl; 
  } 
}; 
 
template<>  // 對int型特例化 
class Test<int>{ 
public: 
  void print(){ 
    cout << "Specialized template object" << endl; 
  } 
}; 
 
int main() 
{ 
  Test<int> a; 
  Test<char> b; 
  Test<float> c; 
  a.print(); 
  b.print(); 
  c.print(); 
  return 0; 
}

輸出結(jié)果：

Specialized template object 
General template object 
General template object

另外，與函數(shù)模板不同，類模板的特例化不必為所有模板參數(shù)提供實參。我們可以只指定一部分而非所有模板參數(shù)，這種叫做類模板的偏特化或部分特例化（partial specialization）。例如，C++標(biāo)準(zhǔn)庫中的類vector的定義：

template <typename T, typename Allocator> 
class vector 
{ 
  /*......*/ 
}; 
 
// 部分特例化 
template <typename Allocator> 
class vector<bool, Allocator> 
{ 
  /*......*/ 
};

在vector這個例子中，一個參數(shù)被綁定到bool類型，而另一個參數(shù)仍未綁定需要由用戶指定。注意，一個類模板的部分特例化版本仍然是一個模板，因為使用它時用戶還必須為那些在特例化版本中未指定的模板參數(shù)提供實參。

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