为模板类声明友元类
有时我们需要A类访问模板类B的私有成员,但是不想其他类访问,就要在模板类B里为A类声明友元。比如我们想要实现一个BlobPtr类,让BlobPtr类成为Blob类的友元,这样BlobPtr类就可以访问Blob类了。对于Blob类的声明和定义在前文已经阐述https://llfc.club/articlepage?id=28Vv7hro3VVMPDepLTlLRLqYJhJ。
我们省略Blob类的详细声明,只为它添加友元类BlobPtr类,并且为他添加友元函数operator==
1 | class Blob |
实现友元类BlobPtr
接下来我们实现友元类BlobPtr,先对其进行声明
1 | template <typename T> |
在实现其定义,这里只举例实现一部分函数,其余的读者自己实现即可。
1 | template <typename T> |
对于友元函数operator == 的定义可以按照如下实现
1 | template <typename T> |
模板类的友元还有一些特殊的用法,如下,读者可以自己体会
1 | template <typename T> |
定义模板类别名
我们可以通过typedef和using等方式为一个模板类定义别名
1 | template <typename Type> |
类模板的静态成员
对于类模板的静态成员,其初始化要放在声明的.h文件中。
1 | //类模板的static成员 |
模板类的作用域访问
默认情况下,C++语言假定通过作用域运算符访问的名字不是类型。
因此,如果我们希望使用一个模板类型参数的类型成员,就必须显式告诉编译器该名字是一个类型。
我们通过使用关键字typename来实现这一点:
1 | // 用typename 告知编译器T::value_type是一个类型 |
我们定义了一个名为top的模板函数,通过T::value_type声明其返回类型,但是C++默认作用域下value_type是一个成员,
所以为了说明value_type是一个类型就需要用typename关键字做声明。
通用的函数对象
我们可以通过模板类实现通用的仿函数,也就是实现通用的函数对象,我们先实现一个DebugDelete类,用来删除各种类型的指针对象
1 | //函数对象,给指定类型的指针执行析构 |
DebugDelete构造函数接纳一个输出流,用来在operator()调用时输出删除信息
接下来我们实现一个测试函数,用来说明DebugDelete的用法
1 | void use_debugdel() |
可以看出DebugDelete可以用来给智能指针作删除器用。
尾置类型的推断
C11新标准中提出了尾置类型推断
1 | // func接受了一个int类型的实参,返回了一个指针,该指针指向一个含有10个整数的数组 |
利用这个特性,我们可以用在模板函数中,同样实现一个尾置类型推断函数
1 | //推断返回类型,通过尾置返回允许我们在参数列表之后的声明返回类型 |
fcnrf的返回类型时It指向元素的解引用(*beg)类型,通过decltype类型推断给出返回的类型。
我们也可以实现一个返回值类型的函数,去掉引用类型。
1 | // remove_reference 是一个模板 |
引用折叠规则
我们可以用模板定义一个左值引用
1 | //接受左值引用的模板函数 |
当我们用模板类型定义一个右值引用时,传递给该类型的实参类型,会根据C++标准进行折叠。
我们先声明一个右值引用的模板函数
1 | //接受右值引用的模板函数 |
如果我们调用f2(42), T就被推断为int
int i = 100; f2(i) T就被推断为int& 进行参数展开参数就变为int& &&
折叠后就变为int &
所以我们可以做如下归纳:
当模板函数的实参是一个T类型的右值引用
1 传递给该参数的实参是一个右值时, T就是该右值类型
2 传递给该参数的实参是一个左值时, T就是该左值引用类型。
//折叠规则
//X&& ,X&&& 都会被折叠为X&
//X&& && 会被折叠为X&&
所以根据这个规律,我们可以实现一个类似于stl的move操作
1 | template<typename T> |
如果我们在函数中作如下调用
1 | void use_tempmove() |
总结
这篇文章介绍了模板参数类型的折叠规则和友元类的声明和使用。
视频链接https://www.bilibili.com/video/BV1cF41177hK?vd_source=8be9e83424c2ed2c9b2a3ed1d01385e9
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