模板

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模板是定义下列之一的 C++ 实体:

模板以一或多个模板形参参数化,形参有三种:类型模板参数、非类型模板参数和模板模板参数。

当提供模板实参,或仅对于函数 (C++17 起)模板推导模板实参时,它们替换模板形参,以获得模板的特化,即一个特定类型或一个特定函数左值。特化亦可显式提供:允许对类和函数模板全特化,只允许对类模板偏特化

在要求完整对象类型的语境中引用到类模板特化时,或在要求函数定义存在的语境引用函数模板特化时,模板被实例化(关于它的代码被实际编译),除非模板已经被显式特化或显式实例化。类模板的实例化不会实例化其任何成员函数,除非它们也被使用。在链接时,不同翻译单元生成的相同实例被合并。

模板的定义必须在隐式实例化点可见,此为模板库典型地提供所有模板定义于其头文件的原因(例如大多数 boost 库仅有头文件

[编辑] 语法

template < 参数列表 > 声明 要求子句(C++20)(可选) (1)
export template < 参数列表 > 声明 (2) (C++11 前)
template < 参数列表 > concept 概念名 = 制约表达式 ; (3) (C++20 起)
声明 - 一个类(含 struct 和 union )成员模板或成员枚举类型函数成员函数、命名空间作用域的静态数据成员变量或类作用域的静态数据成员 (C++14 起)别名模板 (C++11 起)的声明。它亦可定义模板特化
参数列表 - 非空的模板形参的逗号分隔列表,每项是非类型参数类型参数模板参数或任何这些的参数包之一。
概念名
制约表达式
- 制约与概念 (C++20 起)

export 是一个可选的修饰符,声明模板为被导出(用于类模板时,它声明所有成员为导出)。带有实例化被导出模板的文件不需要包含其定义:有声明就足够了。 export 的实现稀少而且在细节上互不一致。

(C++11 前)

模板形参列表可以后随一个可选的 要求子句 ,它指定模板实参上的制约

(C++20 起)


[编辑] 模板化实体

在类/函数/变量模板自身外,各种定义在模板内的实体不再被当做能被分别实例化的实体(这包括默认参数、异常规定、非静态数据成员初始化器等)。结果,这些非模板实体会经历模板实例化:查找依赖名称,检查语义制约,而且任何模板的使用,会作为此实体声明所在的模板的实例化的一部分实例化。与模板一同,这种实体被称作“模板化实体”(或者在一些资料中叫“ temploids ”)

所有下列内容是模板化实体:

  • 类/函数/变量模板
  • 模板化实体的成员(例如类模板的非模板成员函数)
  • 作为模板化实体的枚举项或枚举
  • 任何定义或创建于模板化实体内的实体:局部类、局部变量、友元函数等
  • 出现在模板化实体声明中的 lambda 表达式的闭包类型