函数模板的具体化(explicit specialization),简单的说就是可以提供一个具体化的函数定义,其中包含所需的代码。当编译器找到与函数调用匹配的具体定义时,将使用该定义,而不再寻找模板。
具体化机制随着 C++ 的演变而不断变化。下面介绍 C++ 标准定义的形式。
1. 第三代具体化(ISO/ANSI C++ 标准)
- 对于给定的函数名,可以有非模板函数、模板函数 和 显式具体化模板函数及其它们的重载版本。
- 显式具体化的原型和定义应以 template<> 打头,并通过名称来指出类型。
- 具体化优先于模板,而非模板函数优先于具体化和常规模板。
下面列举了交换 job 结构的非模板函数、模板函数和具体化的原型:
[C++] 纯文本查看 复制代码 // 非模板化函数原型
void Swap(job &, job &);
//模板原型
template <typename T>
void Swap(T &, T &);
//针对 job 结构的显式具体化
template <> void Swap<job>(job &, job &);
正如上面指出的,如果有多个原型,那么编译器在选择原型时,非模板版本优先于显式具体化和模板版本,而显式具体化又优先于使用模板生成的版本。例如,在下面的代码中,第一次调用 Swap() 时使用通用版本,而第二次调用则使用基于 job 类型的显式具体化版本:
[C++] 纯文本查看 复制代码 ...
template <class T> // 模板
void Swap(T &, T &);
// 针对 job 类型的显式具体化
template <> void Swap<job>(job &, job &);
int main()
{
double u, v;
...
Swap(u,v); // 使用模板
job a, b;
...
Swap(a,b); // 使 void Swap<job>(job &, job &)
}
代码中,Swap<job> 中的 <job> 是可选的,因为函数的参数类型表明,这是 job 的一个具体化。因此,该原型也可以写成:- template <> void Swap<>(job &, job &); //简化写法
复制代码 实例程序:
[C++] 纯文本查看 复制代码
#include <iostream>
template <typename T>
void Swap(T &a, T &b);
struct job
{
char name[40];
double salary;
int floor;
};
// 显式具体化
template <> void Swap<job>(job &j1, job &j2);
void Show(job &j);
int main()
{
using namespace std;
cout.precision(2);
cout.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
int i = 10, j = 20;
cout << "i, j = " << i << ", " << j << ".\n";
cout << "Using compiler-generated int swapper:\n";
Swap(i, j); // 从模板生成 void Swap(int &, int &)
cout << "Now i, j = " << i << ", " << j << ".\n";
job sue = { "Susan Yaffee", 73000.60, 7 };
job sidney = { "Sidney Taffee", 78060.72, 9 };
cout << "Before job swapping:\n";
Show(sue);
Show(sidney);
Swap(sue, sidney); // 使用 void Swap(job &, job &)
cout << "After job swapping:\n";
Show(sue);
Show(sidney);
return 0;
}
template <typename T>
void Swap(T &a, T &b) // 通用版本
{
T temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
template <> void Swap<job>(job &j1, job &j2) // 具体化
{
double t1;
int t2;
t1 = j1.salary;
j1.salary = j2.salary;
j2.salary = t1;
t2 = j1.floor;
j1.floor = j2.floor;
j2.floor = t2;
}
void Show(job &j)
{
using namespace std;
cout << j.name << ": $" << j.salary
<< " on floor " << j.floor << endl;
}
输出结果:
i, j = 10, 20.
Using compiler-generated int swapper:
Now i, j = 20, 10.
Before job swapping:
Susan Yaffee: $73000.60 on floor 7
Sidney Taffee: $78060.72 on floor 9
After job swapping:
Susan Yaffee: $78060.72 on floor 9
Sidney Taffee: $73000.60 on floor 7
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