現(xiàn)代C++之模板類型推導(dǎo)

1.傳統(tǒng)C++ VS 現(xiàn)代C++

傳統(tǒng)C++中，參數(shù)的類型都必須明確定義，這其實(shí)對(duì)我們快速進(jìn)行編碼沒有任何幫助，尤其是當(dāng)我們面對(duì)一大堆復(fù)雜的模板類型時(shí)，必須明確的指出變量的類型才能進(jìn)行后續(xù)的編碼，這不僅拖慢我們的開發(fā)效率，也讓代碼變得又臭又長(zhǎng)。

C++11 引入了類型推導(dǎo)，讓編譯器來(lái)操心變量的類型。這使得 C++ 也具有了和其他現(xiàn)代編程語(yǔ)言一樣，某種意義上提供了無(wú)需操心變量類型的使用習(xí)慣。

下面代碼中CoderWorld(1,"Traditional","C++")是傳統(tǒng)C++寫法而CoderWorld(2,"Modern","C++")是現(xiàn)代C++寫法，雖然使用了模板，但是其用法就像調(diào)用沒有使用模板的普通函數(shù)一樣，這樣的代碼明顯更加具有易讀性。這是因?yàn)镃++11引入了類型推導(dǎo)，編譯器會(huì)自動(dòng)推導(dǎo)出參數(shù)的類型。

template

2.模板類型參數(shù)推導(dǎo)

模板類型參數(shù)推導(dǎo)共分為四種情況，下面會(huì)分別對(duì)這四種情況進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1. 函數(shù)形參的類型為指針或引用類型，但不是通用引用類型
2. 函數(shù)形參的類型為通用引用類型
3. 函數(shù)形參的類型既不是指針也不是引用
4. 數(shù)組或函數(shù)名

模板類型推導(dǎo)案例1

template<typename T>
void CoderWorld(T& param);

int x = 27;
const int& rx = x;

CoderWorld(rx); // T is const int,  param's type is const int&

上述代碼中函數(shù)CoderWorld(T& param)中形參的類型是引用類型（即T&）， 推導(dǎo)遵循的規(guī)則如下：

在函數(shù)形參的類型為指針或引用類型，但不是通用引用類型情況下，需要去掉實(shí)參類型中的引用（這里的去掉引用是指去掉實(shí)參類型的引用，而不是形參param的類型T&中的&）。

對(duì)于CoderWorld(rx)，實(shí)參rx為const int&類型，根據(jù)上述應(yīng)該去掉實(shí)參rx 類型的引用，即將const int&中的&去掉，因此T被推導(dǎo)為const int 類型，最終param的類型T&為const int &類型。

模板類型推導(dǎo)案例2

template<typename T> void CoderWorld(T&& param);

int x = 27;
const int cx = x;
const int& rx = x;

CoderWorld(cx);//cx is lvale,so T is const int&,  param's type is const int&
CoderWorld(27);//27 is rvale,so T is int,param's type is int&&

上述代碼中函數(shù)CoderWorld(T&& param) 形參類型是通用引用類型（即T&&)，推導(dǎo)規(guī)則遵循如下：

在函數(shù)形參的類型為通用引用類型情況下，當(dāng)實(shí)參的類型是左值時(shí)，param的類型和T的類型均為左值引用，當(dāng)實(shí)參的類型是右值時(shí)，T的類型與實(shí)參一致，param的類型是實(shí)參類型的右值引用。

代碼中cx是一個(gè)左值，因此T的類型與形參param的類型均推導(dǎo)為左值引用const int &。

當(dāng)CoderWorld傳入的參數(shù)是27時(shí)，因?yàn)?7是右值，所以T的類型推導(dǎo)為int，param的類型推導(dǎo)為右值引用int&&

模板類型推導(dǎo)案例3

template<typename T> void CoderWorld(T param);

const int cx = x;
const int& rx = x;

CoderWorld(cx);//T and param are both int
CoderWorld(rx);// T and param are both int

上述代碼中CoderWorld(T param)形參類型T即不是指針也不是引用類型，實(shí)際上是值傳遞，也就是說(shuō)這種情況下形參param是實(shí)參的一個(gè)拷貝，推導(dǎo)規(guī)則遵循如下：

在函數(shù)形參的類型既不是指針也不是引用類型的情況下，如果實(shí)參的類型有引用，則忽略掉引用部分，如果實(shí)參類型有const，則忽略掉const部分，如果有volatile也忽略掉。

代碼中實(shí)參cx的類型為const int，因此忽略掉const之后T的類型為int，形參param的類型也為int。

代碼中實(shí)參rx的類型為const int &，去掉引用和const之后T的類型為int，形參param的類型也為int。

模板類型推導(dǎo)案例4

這是一種特殊的情況，就是當(dāng)實(shí)參的類型是為數(shù)組和函數(shù)的時(shí)候需要注意。C++中，數(shù)組可以退化成指針，一個(gè)函數(shù)類型也是可以退化成指針的。具體的情況如下代碼所示，結(jié)合注釋記住這段代碼中的CoderWorld1和CoderWorld2對(duì)數(shù)組和函數(shù)的推導(dǎo)情況即可。

template<typename T>
 void CoderWorld1(T param);
 template <typename T>
 void CoderWorld2(T& param);

 int arr = {0,1,2,3};
 void someFunc(int,double);

 CoderWorld1(arr);//arr會(huì)退化成指針，即param的類型為int*
 CoderWorld2(arr);//這里很有意思，param會(huì)被推導(dǎo)為 int (&)[4]
 //和上面的情況相比好處是param包含了數(shù)組的元素?cái)?shù)量信息，可以獲取到數(shù)組的成員數(shù)。
 CoderWorld1(someFunc);//param類型為函數(shù)指針 void (*)(int,double)
 CoderWorld2(someFunc);//param類型為函數(shù)引用 void (&)(int,double)

3.模板類型推導(dǎo)總結(jié)