一、模板概念

C++ 的抽象机制

面向对象：要了解编译知识
泛型编程：设计通用的类型或算法
元编程：使用模板进行选择和迭代，通过模板设计程序

模板多态

静态

二、泛型编程

函数模板

匹配优先级:先匹配普通函数，再匹配特化模板函数，最后是通用模板函数。

模板函数

由代码决定生成多少个模板函数，导致程序变大

template<typename T>
void add(T a, T b) {
    ...
}

特化模板

一定要写到通用模板后面

template<typename T>
void add(T a, T b) {
    ...
}
template<>
void add(int a, int b) {
    ...
}

返回值类型

C++14可以用auto进行返回值推导
C++11 可以用decltype( )进行类型推导，返回是类型
- 返回值后置

template<typename T, typename U>
auto add(T a, T b)->decltype(a + b) {
    return a + b;
}

T&&

在模板编程中表示既匹配左值，又匹配右值

万能的引用传递

在模板函数中，类型为左值引用
配合std::forward<T>( )使用，可以转换为传进来的类型
如何把模板的左值引用改为普通左值类型

typename std::remove_reference<T>::type c = a;

模板类

template<typename U>
class Print
{

}

模板类也可以指定类型，然后特化指定数值

模板类的特化

template<>
class Print<int>

对指定类型的模板进行特化，特化传入的为数值

变参模板

定义方式

template<class T, class ...ARGS>
void print(T& t, ARGS ...args) {


}

三、元编程

图灵完备性

要有基本的数据类型
需要某种方法，将基础的类型组合起来
需要流程控制。例如顺序、分支、循环
需要输入、输出。

编译时处理的变量

using
#define
constexpr

练习1

实现sum函数

#include <iostream>

using namespace std;

template<int N>
struct mySum {
    static constexpr int value = \
        mySum<N - 1>::value + N;
};

template<>
struct mySum<0> {
    static constexpr int value = 0;
};

int main(int argc, char const *argv[]) {
    cout << mySum<100>::value << endl;
    return 0;
}

四、类型萃取

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;


// 不使用类型萃取，无法计算int[] 的sum值
// 原因：传入的指针没有value_type
template<class iter>
typename iter::value_type MySum(iter b, iter e) {
    typename iter::value_type res{0};
    for (iter i = b; i != e; i++) {
        res += *i;
    }
    return res;
}

//类型萃取：特化没有value_type的指针类型
template<typename iter>
struct transType {
    // 注意：这里要加typename
    using value_type = typename iter::value_type;
};
template<typename iter>
struct transType<iter*> {
    using value_type = iter;
};

template<class iter>
typename transType<iter>::value_type MySum2(iter b, iter e) {
    typename transType<iter>::value_type res{0};
    for (iter i = b; i != e; i++) {
        res += *i;
    }
    return res;
}



int main(int argc, char const *argv[])
{
    vector<int> arr{1, 2, 3, 54, 7};
    
    cout << MySum(arr.begin(), arr.end()) << endl;

    int arr2[] = {1,2,4,5,4124};
    cout << MySum2(arr2, arr2 + 5) << endl;


    return 0;
}