例举C++11 常用模板
????????当我们需要处理不定数量的参数时,C++的变参模板(variadic templates)提供了一种灵活的解决方案。变参模板允许我们定义接受任意数量参数的函数或类模板。
? ? ? ? 变参模板主要分为三部分:
? ? ? ? 模板形参包(固定类型模板形参包、类型模板形参包、模板模板形参包)、函数形参包、形参展开使用。
????????非类型(固定)模板形参包的主要用途是在编写通用代码时,能够接受任意数量的非类型参数,并对它们进行处理。这样可以实现更灵活的模板编程,提高代码的复用性和可扩展性。
使用语法:
template<类型 ... args>
?注意:这个类型是有限制的,只能是整型、指针、引用
使用折叠语法:
template <int... Values>
constexpr int sum() {
return (Values + ...);
}
int main()
{
int result = sum<1, 2, 3, 4, 5>();
std::cout << result << std::endl;
}
类型模板形参包语法:
typename|class ... Args
使用:?
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
int sum() //没有参数的时候
{
return 0;
}
template<typename T, typename... Args>
auto sum(T first, Args... args)
{
return (first) + sum(args...);
}
int main()
{
cout<<"sum:"<<sum(1,2,3,4,5)<<endl;
return 0;
}
typename... Args:这是一个模板参数包(template parameter pack)的语法,用于接受任意数量的类型参数,并将它们打包成一个参数包 Args
Args... rest:这是一个函数参数包(function parameter pack)的语法,用于接受任意数量的函数参数,并将它们打包成一个参数包 rest
rest...:这是一个展开语法(unpacking syntax),用于将参数包 rest 展开为一系列参数。
在示例中,Args 表示一组类型参数,
? ? ? ? ? ? ? ? ? rest 表示一组函数参数,
? ? ? ? ? ? ? ? ? rest... 将参数包 rest 展开为一系列参数,然后作为新的参数传递给函数。
? ? ? ? 待补充。
函数形参包的语法:
Args ... args
Args...
代表形参包类型,这个类型就是模板形参包里面声明的类型,args
就是函数的形参名称了,是可以自定义的。?
????????除了非类型的模板形参包因为类型固定且是具体的值,不能作为函数形参包以外,类型模板形参包和模板模板形参包因为声明的都是类型,所以他们是可以用作函数形参的类型的。
? ? ? ? 上述已经举例,不做过多说明。
形参包展开语法:
模式 ...
????????using
?关键字在?C++11 之前,using
?关键字主要用于类型别名的声明。例如:
typedef int myInt;
using myInt = int;
????????在 C++11 中,using
?关键字引入了新的类型别名声明语法,包括别名模板、类型别名模板、
特化别名模板、特化类型别名mo'b
#include <iostream>
#include <vector>
// 别名模板
template <typename T>
using myAlias = std::vector<T>;
// 类型别名模板
template <typename T>
struct myTypeAlias {
using type = std::vector<T>;
};
// 特化别名模板
template <>
using myAlias<int> = std::vector<int>;
// 特化类型别名模板
template <>
struct myTypeAlias<int> {
using type = std::vector<int>;
};
int main() {
myAlias<double> myVector1; // 使用别名模板
myVector1.push_back(1.23);
myVector1.push_back(4.56);
std::cout << "Size of myVector1: " << myVector1.size() << std::endl;
typename myTypeAlias<double>::type myVector2; // 使用类型别名模板
myVector2.push_back(7.89);
myVector2.push_back(0.12);
std::cout << "Size of myVector2: " << myVector2.size() << std::endl;
myAlias<int> myVector3; // 使用特化的别名模板
myVector3.push_back(1);
myVector3.push_back(2);
std::cout << "Size of myVector3: " << myVector3.size() << std::endl;
typename myTypeAlias<int>::type myVector4; // 使用特化的类型别名模板
myVector4.push_back(3);
myVector4.push_back(4);
std::cout << "Size of myVector4: " << myVector4.size() << std::endl;
return 0;
}
tuple
?类模板? ? ? ? 在C++11 引用std::tuple 类模板,它是一个通用的元组类,可以存储多个不同类型的值。需要注意的是,std::tuple
?是一个不可变的数据结构,一旦创建后,其元素的值是不可修改的。
#include <iostream>
#include <memory>
#include <tuple>
using namespace std;
struct MyStruct {
int value;
double weight;
string str1;
};
using MyCustomStruct = MyStruct;
int main()
{
//通过get读取
tuple<int, double, string> mytuple(1,99.9,"hello");
cout<<"mytuple.get:"<<get<0>(mytuple)<<endl;
cout<<"mytuple.get:"<<get<1>(mytuple)<<endl;
cout<<"mytuple.get:"<<get<2>(mytuple)<<endl;
cout<<"sizeof(tuple)"<<sizeof(mytuple)<<endl; //48
cout<<"sizeof(int)"<<sizeof(get<0>(mytuple))<<endl; //4
cout<<"sizeof(double)"<<sizeof(get<1>(mytuple))<<endl; //8
cout<<"sizeof(string)"<<sizeof(get<2>(mytuple))<<endl; //32
cout<<"sizeof(MyStruct)"<<sizeof(MyCustomStruct)<<endl; //48
//通过 结构化绑定解包 tuple 中的值
auto[intVal, douVal, strVal] = mytuple;
cout<<"intVal:"<<intVal<<endl;
cout<<"douVal:"<<douVal<<endl;
cout<<"strVal:"<<strVal<<endl;
//赋值
auto mytuple2 = make_tuple(99, get<2>(mytuple), "nihao");
}
?????????std::bind
?是 C++ 标准库中的一个函数模板,用于创建函数对象(也称为绑定器),将参数绑定到函数中。它的使用场景包括:
std::bind
可以将一个函数对象与其参数绑定,创建一个新的可调用对象。这样,我们可以在稍后的时间点调用这个可调用对象,而不需要再次提供参数。这对于延迟执行函数或将函数作为参数传递非常有用。、std::bind
可以通过重新排列参数的顺序,将函数的参数与绑定的参数进行匹配。这使得我们可以在调用时以不同的顺序提供参数,而不必更改函数的定义。std::bind
可以将函数的部分参数固定下来,而不需要提供完整的参数列表。这样,我们可以创建一个新的函数对象,该对象只需要提供剩余的参数即可完成调用。std::bind
使用std::placeholders::_1
、std::placeholders::_2
等占位符参数,可以在绑定函数对象时指定参数的位置。这使得我们可以在调用时动态地提供参数,而不需要提前确定参数#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;
int sum(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
auto func = std::bind(sum, 1, placeholders::_1);
cout<<"sum:"<<func(2)<<endl;
}
#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;
class MyClass {
public:
int sum(int a, int b)
{
return a+ b;
}
};
int main()
{
MyClass obj;
auto func = std::bind(&MyClass::sum, &obj, 1, placeholders::_1);
cout<<"sum:"<<func(2)<<endl;
}
//有这样的重载函数
int good(int);
double good(double);
auto result = std::bind(good,_1); //错误形式,不知道调用哪一个good函数
//正确的做法,但是比较复杂
auto result_1 = std::bind(double(*)(double)good, _1);
//这是更好的方式
auto result_2 = std::bind<double>(good, _1); //指定函数的返回类型
????????std::function是一个通用的函数封装器,可以用来存储、复制和调用任何可调用对象(函数、函数指针、成员函数指针、函数对象等)。它可以用于实现回调机制、函数参数传递等。
????????std::function不管其实例类型是什么样的,其调用形式是一样的,如下:
返回值类型(实参1,实参2,实参3...)
使用方法(列举所有函数调用方法):
#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;
typedef function<int(int)> Functional;
int funcValue(int x)
{
return x;
}
//仿函数
class Functor
{
public:
int operator()(int a)
{
return a;
}
};
//类的成员函数和静态函数
class Func
{
public:
int func(int a)
{
return a;
}
static int staticFunc(int a)
{
return a;
}
};
int main()
{
//普通函数调用
cout<<"value:"<<funcValue(1)<<endl;
//封装普通函数
Functional obj = funcValue;
cout<<"obj.value:"<<obj(2)<<endl;
//lamda表达式
auto lambObj = [](int a)->int{return a;};
cout<<"lambObj.value"<<lambObj(3)<<endl;
//仿函数
Functor obj1;
cout<<"obj1.value:"<<obj1(4)<<endl;
//类成员函数
Func fun;
cout<<"func.value:"<<fun.func(5)<<endl;
//类静态成员函数
cout<<"staticFunc.value:"<<Func::staticFunc(6)<<endl;
//通过bind绑定
auto bindfun = bind(&Func::func, &fun, placeholders::_1);
cout<<"bindfun.value:"<<bindfun(7)<<endl;
}
????????智能引用是一种用于管理资源的对象。它们提供了对资源的安全访问,并确保资源在不再需要时被正确释放,使用智能引用的好处:
对于第二点:
#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;
template<class T>
class ref_wra
{
public:
explicit ref_wra(T &_t):t_(&_t){}
operator T&() const{return *t_;} //将对象转换为T&的引用
T& get() const{return *t_;}
T* get_ptr() const{return t_;}
private:
T *t_;
};
void add(int& num) {
num++;
}
int main()
{
int dight = 10;
ref_wra<int> ref(dight); //隐式转换operator T&()
cout<<"1.通过隐式转换,使用引用访问原始对象:"<<ref<<endl;
int value = ref; //隐式转换operator T&()
cout<<"2.通过隐式转换,使用引用访问原始对象:"<<value<<endl;
ref.get() = 11;
cout<<"3.访问原始对象:"<<ref<<endl;
int *ptr = ref.get_ptr();
cout<<"4.内部维护指针:"<<ref<<endl;
add(ref);
cout<<"5.通过传引用:"<<ref<<endl;
return 0;
}