C++ Templates读书笔记（1-12章）

 

第一部分 ： 模板基础

第2章：函数模板

1. 在声明引入类型参数的时候， 不能使用struct代替typename； p10

2. 目前，函数模板不能指定缺省的模板实参 p13

3. 作为返回值得类型参数，必须显式指定； p14

4. 注意使用引用解决临时变量作为返回值的问题； p17

5. 一定要让函数重载的所有版本的声明位于调用之前。 p19

第3章： 类模板

1. 何时用stack何时用只用stack？前者表示类的类型， 后者表示类名。 p23

2. 只有被调用的类模板成员才会产生函数的实例化代码。 p26

 

第4章： 非类型模板参数

1. 函数模板被看成用于命名一组函数重载的集合，该集合不能用于模板参数的演绎，所以必须将这个函数模板的实参强制转换

成具体类型。 p37 **

2. 浮点数和类对象是不允许作为非类型模板参数的。p37

3. 全局指针不能作为类的非类型模板参数。p38

4. 具有外部链接属性的全局数组可以作为类的非类型模板参数。p37

第5章： 技巧性基础知识

1. 在C++标准化过程中，引入typename是为了说明：模板内部的标识符可以是一个类型；p39

2. .template or ->template 表示调用成员模板依赖于外部的模板实参时，区分后面的<是模板实参的起始符号而不是小于号。 p41 *

3. 非依赖型名称会立即查找，但是模板是用到时才实例化，所以非依赖型名称不会在依赖型基类中进行查找。但可以通过this-> OR Base:: 限定符去延迟查找。  p41 p132

4. 函数模板支持模板的模板参数。 p47

5. 当把模板的模板参数定义为一个类时，不能用typename替换class。 p47

6. 把字符串当做模板的类型实参会出现意外的结果， const char[5] & const char[6]是不同的类型。 p52

7. 对于字符串，在实参演绎过程中，当且仅当参数不是引用时，才会出现数组到指针的类型转换，成为decay。 p55

第6章： 模板实战

1. 编译器必须知道： 应该实例化哪个定义和要基于哪个模板实参进行实例化。所以在使用分离模型时会出现如下情况：

看到调用时不知道定义是什么；看到定义时确又不知道基于什么实参进行实例化  p59

2. 1所述问题可以通过显示实例化进行解决； 及在类的定义之后加上 template Stack::func(); p 61

3. 可以在模板的声明和定义式前加上export，显示实例化。 p63 *

4. 预编译头文件 P68 ***

5. 模板调试 P70 ***

第7章： 模板术语

1. 类模板 ，函数模板； P83

2. 实例化， 特化。 p84

3. 一处定义原则- ODR  p86

4. 模板参数， 模板实参 - 显式替换 ， 隐式替换。 p87

5. 模板实参必须是一个可以在编译器确定的模板实体或值。 p87

第二部分 ： 深入模板

第8章： 深入模板基础

1. 联合（Union）模板也是允许的 ， template union C{}; p93

2. 缺省调用实参可以依赖于模板参数。p93

3. 成员模板不能被声明为虚函数，因为实例化的个数要等到整个程序翻译完才能知道，而虚函数表的大小应该是固 定的。 p94

4. 类模板不能和另一个实体拥有一个相同的名字，这一点不同于普通类。 p95

5. 模板名字是具有链接的， 但是他们不能具有C链接，及extern "C"非法。 p95

6. 模板通常具有外部链接，唯一的例外就是前面有static修饰的函数模板。 p96

7. 非类型模板参数包括：整形或枚举，指针类型，引用类型。p97

8. 函数和数组在指定为模板参数前会隐式转换成指针类型。p98

9. 非类型模板参数智能是右值，不能被取址，不能被赋值。p98

10.模板的模板参数是代表类模板的占位符， 不能使struct or union关键字。p98

11.模板的模板参数可以具有缺省参数，但是只有在实参没有指定的情况下才会应用。 p98

12.模板的模板参数的名称，只能被自身其它参数声明所使用，一般用不到可以省略。 p99

13.目前只有类模板可以声明缺省的模板实参，函数模板则不行，缺省值可以在前面的几个声明中提供，但要注意顺序，且不能重复声明缺省实参。p100

14.template-id  :  模板名称+<实参列表>  p100

15.注入式类名称：　在拥有模板参数Ｐ１，　Ｐ２的类模板Ｘ的作用域内，模板名称Ｘ等同于他的Template-id;  p100

16.显式指定的模板参数会阻止该模板参数的演绎。 p101

17.函数模板的返回值模板参数，永远得不到演绎，所以需要显式指定。p101

18.SFINAE（substitution failure is not an error）替换失败并不是一个错误。p102

19.SFINAE保护原则：试图创建无效的类型，但是并不允许试图计算无效的表达式，如：p103

template void f(int (&)[24/4-I])

template void f(int (&)[24/4+I])

int main(){ &f<4> };

20.局部类和局部枚举不能作为模板的类型实参。p103

21.未命名的class类型或者未命名的枚举类型不能作为模板的类型实参。如：

typedef enum{ red, green } *ColorPtr;

List error; // 因为typedef定义的是*ColorPtr 而不是 ColorPtr； p104 **

22.非类型模板参数只包括：

 1) 某一个具有正确类型的非类型模板实参

 2) 一个编译器期整形、枚举常值。类型需要能够匹配，或者可以隐式类型转换。

 3) 前面有单目运算符&的外部变量或者函数名称。其中函数和数组的&可以省略。

 4) 对于引用型的非类型模板参数，前面没有&的外部变量和外部函数也是可取的。

 5) 一个指向成员的指针常量(pointer-to-member constant);类似于&C::m；p105 **

26.类的静态成员是可取的外部变量和函数名称。 p106

27.不能作为模板非类型实参的包括

 1) 空指针常量。

 2) 浮点型常量

 3)字符串  p106

28.几个error

 1) 派生类到基类的类型转换不考虑。

 2) 域运算符(.)后面的变量不会被看成常量。

 3) 单一数组的地址是不可取的。 p107

29.“模板的模板参数”必须是一个类模板，所以只能用class定义type；p107

30.模板的模板实参的缺省的模板实参不予考虑； p107

31.模板的模板参数的缺省的模板实参是被考虑的；p107

32.对于用关键字class声明的模板类型参数，我们可以用满足条件的任何类型作为它的替换实参，struct union等等。p108

33.成员模板不可能是一个虚函数；p109

34.构造函数模板一定不是一个默认的构造函数。 p109

35.从函数模板实例化出来的函数一定不是一个普通函数。 p109 **那全特化呢?

36.友元的首次声明在类模板中，则它在该类的外围域不可见。这点不同于普通类。 p110

37.通过确认紧跟在友元函数名称后面的一对尖括号，我们可以把函数模板的实例声明为友元。 p110

38.如果名称不是受限的，那么该名称不能引用一个模板（没有尖括号），如果友元声明的地方匹配不到普通函数，则该声明为首次声明，此时可以具有定义； p111

39.如果名称是受限的，该名称必须引用一个之前位置的函数模板或者普通函数，优先匹配模板。且不能出现定义。p111

40.在模板内部定义的友元函数类型定义中，必须包含类模板的模板参数，以防止重定义。p112

41.由于函数的实体定义在类内部，所以这些函数是内联的，因此两个不同的翻译单元可以生成相同的函数。p113

42.可以声明友元模板。只有在友元模板的声明是一个(1)非受限(2)后面没有尖括号的情况下，才能出现定义。

第9章 模板中的名称

1. 两个概念：(1)受限名称 (2)依赖名称p115

2. 名称的分类(1)标识符Identifier （2）运算符ID Operator-function-id （3）类型转换ID Conversion-function-id (4)模板ID Template-id （5）非受限ID Unqualified-id (6)受限ID Qualified-id （7）受限名称 Qualified-Name （8）非受限名称 Unqualified-Name (9) 依赖型名称 Dependent name （10）非依赖型名称 Nondependent name . p116

3. 受限名称的查找在一个受限的作用域内，如果该作用域是一个类，查找范围可以达到它的基类。 P117

4. 非受限名称的查找会在所有外围类中逐层进行。P118

5. ADL argument-dependent lookup p118

6. 不适用ADL的情况， 受限名称，调用函数用括号括起来；对于成员函数或者类型名称，普通函数能找到。P119

7. 非受限名称后面的括号里有一个或多个表达式，那么ADL会查找其实参的associated class和associated namespace；p119

8．关于associated class 和 associated namespace

1) 对于基本类型，该集合为空

2）对于指针和数组类型，该集合是他们所引用类型的associated calss 和 associated namespace

3）对于枚举类型，associated namespace指的是枚举类型所在的namespace， 对于类成员，associated class指的是该类。  **包括全局namespace ？ 包括基类？

4）对于class类型， associated class集合包括：该class本身，他的外围类型，直接基类和间接基类。Associated namespace包括该类所在的namespace。如果该类是某个类模板的实例，还包括该类模板声明所在的class 和 namespace。

5 ）对于函数类型，该集合包括函数参数和返回值的associated class 和 associated namespace。

6）对于类Ｘ的成员指针包括，该成员相关的　associated class 和 associated namespace 和X 的associated class 和 associated namespace  P119

9. ADL忽视using-directive。P120 **

10.友元函数的初次声明在类中，则其声明在外围类作用域中不可见，但是通过ADL可以使它可见，使用ADL之后小心重定义。 P121

11.非受限名称后面没有紧跟模板实参，是不会被看成是模板名称的。解决办法是给他加上作用域限定符:: 。  p123

12.maximum munch扫描原则。 P125***

13.typename使用：

1）名称出现在一个模板中

2）名称是受限的。

3）名称不是用于指定基类继承的列表中，也不是位于引入的构造函数成员初始化列表中。

4）名称依赖于模板参数。（指定必须添加typename还是可省略） p126

14.如果限定符前面的名称依赖于某个模板参数，且后面紧跟的是一个template-id，那么就需要使用template 。 P128

15. 使用using-declaration引入名字空间不会涉及到上下文的问题。P129

16. 使用using-declaration引入类能力是有限的，只能引入基类中的名称，有点类似于快捷方式。P129

17. 如果使用using-declaration引入的依赖型名称是一个类型，则必须使用typename关键字，如： using typename BXT::Mystery;     p130

18. 关于显示模板实参和ADL， 编译器会把 <>看做小于号和大于号，因为无法判断id一个template-id 。  p130

19.对于模板中的非依赖型基类，如果在他的派生类中查找一个非受限名称，它会先查找这个非依赖基类，然后再查找模板的实参列表。 P131

20.非依赖型名称会在看到时立即查找，但是不会在基类中进行查找。 P132

21.可以通过将非依赖型名称变为一个依赖型名称，来延迟该名称的查找。 this-> 或者 C::  。 p133

第11章  模板的实参演绎

1.       对于匹配类型A ,和参数化类型P：

a.       如果被声明的参数是一个引用，那么P就是所引用的类型，A仍然是实参的类型。

b.       如果被声明的类型不是一个引用，P就是所声明的类型，A仍然是实参的类型。

c.       若果这个参数类型是数组或者函数类型，还会进行decay转型，转化为指针类型；同时还会忽略高层次的const和volatile限定符。 P164 **

2.       对于引用类型，是不会进行decay转型的。例如：

Template T const& max( T const& a, T const& b);

Max( “Apple” , “Pear” ); // T 则被同时演绎成 char[6]和char[5] ,  演绎失败！ P165

3.       不能作为演绎上下文的包括：

a.       受限的类型名称

b.       模板参数还有其他成分的非类型表达式    p167  ****

4.       两种特殊情况：

a.       去函数模板地址。P为函数模板声明的参数化类型。A为函数指针指定的类型。

b.       档转型运算符模板。P为转型运算符返回的类型。A为试图转型的类型。 P167

5.       可接受的实参转型

a.       如果原来声明的参数是一个引用参数，那么被替换的P类型可以比A类型多一个const或者volatile.

b.       如果A类型是指针类型或者成员指针类型，那么他可以进行限定符转型，就是添加const或Volatile，转化为被替换的P类型。

c.       当演绎过程不涉及到转型运算符石被替换的P类型可以使A类型的基类，或者指向A指向类的基类的指针。 P 168

6.       模板的实参演绎只能用户函数模板或者成员函数模板，不能应用于类模板。  P169

7.       缺省的函数模板实参不能作为实参演绎。 P170

8.       缺省的函数模板实参如果没有使用，则遵循SFINAE原则。 P170

9.       Barton-Nackman方法 **

第12章  特化与重载

1.       模板的特化与函数模板的重载，类模板不支持重载，函数不支持局部特化，但是重载可以替换该功能。 P177

2.       不仅同名模板可以同时存在，他们各自的实例化体也可以同时存在，即使他们拥有一样的参数和返回值。 P179

3.       函数签名：

a.       非受限函数名称（或者产生自函数模板的这类名称）。

b.       函数名称所属的类作用域或者名字空间作用域；如果函数名称是具有内部链接的，还包括该名称声明所在的翻译单元。

c.       函数的const、volatile或者const volatile限定符（前提是它是一个具有这类限定符的成员函数. **）

d.       函数参数的类型（如果这个参数产生自函数模板，那么指的是模板参数被替换之前的类型 **）

e.       如果这个函数产生自函数模板，那么包括他的返回类型。

f.        如果这个函数式产生自模板，那么包括模板参数和模板实参。 P180

4.       正式的排序原则  p183***

5.       模板函数可以和非模板函数同时重载，但是当其他条件都一样时，实际调用优先选择非模板函数。P185

6.       以前置声明的方式全特化模板，不需要template<>; p187

7.       应确认特化的声明对所有泛型模板的用户都可见。P189

8.       全局函数模板特化不能包含缺省的实参值，然而可以直接应用这些缺省实参值。P190

9.       对于非内联的全局函数模板特化，他的定义只能出现一次。（那么全局类特化呢）**P191

10.   全局成员特化 。 p192

11.   不同于普通类的成员函数和静态成员变量，针对于类模板的特化，非定义的类外声明在C++中是合法的。（目的是为了把定义放到单独的编译单元中）P193

12.   局部特化递归时，应该添加一个全特化作为终止点。P196

13.   局部特化参数列表和实参列表的一些约束：

a.       局部模板的实参必须和基本模板的相应参数是匹配的。

b.       局部特化的参数列表不能具有缺省参数；但局部特化仍然可以使用基本类模板的缺省参数。

c.       局部模板的非类型实参只能是非类型值，或者是普通的非类型模板参数，不能使依赖型表达式如：2*N 。*

d.       局部特化的模板参数列表不能和基本模板的参数列表完全相同。 P196

14.   多个匹配程度一样的局部特化会造成二义性。

15.   对于类模板局部特化的参数个数是可以和基本模板不一样的；既可以别基本模板多也可以比基本模板少。