c++ - 作为函数模板参数的基本类型

Question

我认为一个函数模板参数只通过类标识符来声明，例如:

template<class T1, class T2> void fun(T1 a, T2 b){}

但我发现了其他示例，其中基本类型可以用作参数:

template<int R, int C> 
void fun(double (&arr)[R][C])
{
     for(int i = 0; i < R; ++i)
     {
          for(int j = 0; j < C; ++j)
          {
               cout<<arr[i][j]<<" ";
          }
          cout<<endl;
     }
}

函数执行看起来像这样:

fun(myArray);

该机制如何运作？你能再给我一个基本类型可以用作函数模板参数的例子吗？

Answer 1

在我的旅行中，我发现了模板参数作为基本类型的三个主要用途:

一个是构建一个采用 C 风格数组的函数模板。这就是您在此处发布的内容，但我更常见的是这适用于 char数组，如:

template <size_t N, typename Char>
string MakeString (Char const (&chars)[N])
{
    return string (chars, N); 
}

int main()
{
    string hi = MakeString ("Hello");
    cout << hi; 
}

另一种用途是使用模板元编程构建一种廉价的属性系统。例如，假设您有一堆类表示某种有线协议(protocol)中的消息，并且出于测试目的，您希望将消息类的实际大小与规范规定的大小进行比较。

enum MsgType
{
    MsgType_Foo,
    MsgType_Bar
};

class FooMsg
{
    uint32_t mField;
    char mName [9];
};

class BarMsg
{
    char mPrice [8];
    static const size_t SpecSize = 8;
};

template <MsgType MT> size_t SpecSize();

template <> size_t SpecSize <MsgType_Foo> ()
{
    return 13;
}

template <> size_t SpecSize <MsgType_Bar> ()
{
    return 9;
}

int main()
{
    assert (SpecSize <MsgType_Foo> () == sizeof (FooMsg));
    assert (SpecSize <MsgType_Bar> () == sizeof (BarMsg));
}

请注意，如果您运行此程序，断言将失败，除非您执行特定于平台的操作(如 #pragma pack (push, 1) )来修复包装。这是测试旨在捕获的内容之一!

最后，另一种常见用法更为具体，但该技术可以应用于您自己的代码。在 Boost.Tuple 和现在的 C++11 中，tuple类使用模板函数 get<size_t>作为访问元素的手段。这是取自 en.cppreference.com 的示例:

#include <iostream>
#include <string>
#include <tuple>

int main()
{
    auto t = std::make_tuple(1, "Foo", 3.14);
    // index-based access
    std::cout << "(" << std::get<0>(t) << ", " << std::get<1>(t)
              << ", " << std::get<2>(t) << ")\n";
}

我想您可以将其视为前面两个示例的特例。这是更多的模板元编程技巧，结果在某些情况下非常有用。