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詳解C++的模板中typename關(guān)鍵字的用法

2020-01-26 14:32:19
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typename的使用場(chǎng)合
用處1, 用在模板定義里, 標(biāo)明其后的模板參數(shù)是類型參數(shù)。
例如

template<typename T, typename Y>T foo(const T& t, const Y& y){//....};templace<typename T>class CTest{private: T t;public: //...}

其實(shí),這里最常用的是使用關(guān)鍵字class,而且二者功能完全相同,這里的class和定義類時(shí)的class完全是兩回事,C++當(dāng)時(shí)就是為了減少關(guān)鍵字,才使用了class。但最終卻不得不引入了typename,究竟是
什么原因呢?請(qǐng)看第二條,也就是typename的第二個(gè)用法。
用處2, 模板中標(biāo)明“內(nèi)嵌依賴類型名”
這里有三個(gè)詞,內(nèi)嵌、依賴、類型名。那么什么是“內(nèi)嵌依賴類型名(nested dependent type name)”?
請(qǐng)看SGI STL里的一個(gè)例子, 只是STL中count范型算法的實(shí)現(xiàn):

template <class _InputIter, class _Tp>typename iterator_traits<_InputIter>::difference_typecount(_InputIter __first, _InputIter __last, const _Tp& __value) { __STL_REQUIRES(_InputIter, _InputIterator); __STL_REQUIRES(typename iterator_traits<_InputIter>::value_type,         _EqualityComparable); __STL_REQUIRES(_Tp, _EqualityComparable); typename iterator_traits<_InputIter>::difference_type __n = 0; for ( ; __first != __last; ++__first)  if (*__first == __value)   ++__n; return __n;}

這里有三個(gè)地方用到了typename:返回值、參數(shù)、變量定義。分別是:

typename iterator_traits<_InputIter>::difference_typetypename iterator_traits<_InputIter>::value_typetypename iterator_traits<_InputIter>::difference_type __n = 0;

difference_type, value_type就是依賴于_InputIter(模板類型參數(shù))的類型名。源碼如下:

template <class _Iterator>struct iterator_traits { typedef typename _Iterator::iterator_category iterator_category; typedef typename _Iterator::value_type    value_type; typedef typename _Iterator::difference_type  difference_type; typedef typename _Iterator::pointer      pointer; typedef typename _Iterator::reference     reference;};

內(nèi)嵌是指定義在類名的定義中的。以上difference_type和value_type都是定義在iterator_traits中的。
依賴是指依賴于一個(gè)模板參數(shù)。 typename iterator_traits<_inputiter>::difference_type中difference_type依賴于模板參數(shù)_InputIter。
類型名是指這里最終要指出的是個(gè)類型名,而不是變量。例如iterator_traits<_inputiter>::difference_type完全有可能是類iterator_traits<_inputiter> 類里的一個(gè)static對(duì)象。而且當(dāng)我們這樣寫(xiě)的時(shí)候,C++默認(rèn)就是解釋為一個(gè)變量的。所以,為了和變量區(qū)分,必須使用typename告訴編譯器。
那么是不是所有的T::type_or_variable, 或者tmpl:type_or_variable都需要使用typename呢?不是,有以下兩個(gè)例外。
例外
(1)類模板定義中的基類列表。
例如

template<class T>class Derived: public Base<T>::XXX{  ...}

(2)類模板定義中的初始化列表。

Derived(int x) : Base<T>::xxx(x){  ...}

為什么這里不需要呢?因?yàn)榫幾g器知道這里需要的是類型還是變量,(1)基類列表里肯定是類型名,(2)初始化列表里肯定是成員變量名。

typename和class的區(qū)別 
在c++ Template中很多地方都用到了typename與class這兩個(gè)關(guān)鍵字,而且好像可以替換,是不是這兩個(gè)關(guān)鍵字完全一樣呢?
相信學(xué)習(xí)C++的人對(duì)class這個(gè)關(guān)鍵字都非常明白,class用于定義類,在模板引入c++后,最初定義模板的方法為: template<class T>......
在這里class關(guān)鍵字表明T是一個(gè)類型,后來(lái)為了避免class在這兩個(gè)地方的使用可能給人帶來(lái)混淆,所以引入了typename這個(gè)關(guān)鍵字,它的作用同
class一樣表明后面的符號(hào)為一個(gè)類型,這樣在定義模板的時(shí)候就可以使用下面的方式了:

template<typename T>......
在模板定義語(yǔ)法中關(guān)鍵字class與typename的作用完全一樣。
typename難道僅僅在模板定義中起作用嗎?其實(shí)不是這樣,typename另外一個(gè)作用為:使用嵌套依賴類型(nested depended name),如下所示:

class MyArray {   public:  typedef int LengthType;  .....}template<class T>void MyMethod( T myarr ) {   typedef typename T::LengthType LengthType;   LengthType length = myarr.GetLength; }

這個(gè)時(shí)候typename的作用就是告訴c++編譯器,typename后面的字符串為一個(gè)類型名稱,而不是成員函數(shù)或者成員變量,這個(gè)時(shí)候如果前面沒(méi)有
typename,編譯器沒(méi)有任何辦法知道T::LengthType是一個(gè)類型還是一個(gè)成員名稱(靜態(tài)數(shù)據(jù)成員或者靜態(tài)函數(shù)),所以編譯不能夠通過(guò)。

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