58 C++ - 模板机制剖析

1.编译过程

hello.cpp程序是高级c语言程序，这种程序易于被人读懂。为了在系统上运行hello.c程序，每一条c语句都必须转化为低级的机器指令。然后将这些机器指令打包成可执行目标文件格式，并以二进制形式存储于磁盘中。

预处理(Pre-processing) -> 编译(Compiling) ->汇编(Assembling) -> 链接(Linking)

2. 模板实现机制

函数模板机制结论：

• 编译器并不是把函数模板处理成能够处理任何类型的函数
• 函数模板通过具体类型产生不同的函数
• 编译器会对函数模板进行两次编译，在声明的地方对模板代码本身进行编译，在调用的地方对参数替换后的代码进行编译。

3. 模板的局限性

假设有如下模板函数：

template<class T>
void f(T a, T b)
{ … }

如果代码实现时定义了赋值操作 a = b，但是T为数组，这种假设就不成立了

同样，如果里面的语句为判断语句 if(a>b),但T如果是结构体，该假设也不成立，另外如果是传入的数组，数组名为地址，因此它比较的是地址，而这也不是我们所希望的操作。

总之，编写的模板函数很可能无法处理某些类型，另一方面，有时候通用化是有意义的，但C++语法不允许这样做。为了解决这种问题，可以提供模板的重载，为这些特定的类型提供具体化的模板。

class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->mName = name;
		this->mAge = age;
	}
	string mName;
	int mAge;
};

//普通交换函数
template <class T>
void mySwap(T &a,T &b)
{
	T temp = a;
	a = b; 
	b = temp;
}
//第三代具体化，显示具体化的原型和定意思以template<>开头，并通过名称来指出类型
//具体化优先于常规模板
template<>void  mySwap<Person>(Person &p1, Person &p2)
{
	string nameTemp;
	int ageTemp;

	nameTemp = p1.mName;
	p1.mName = p2.mName;
	p2.mName = nameTemp;

	ageTemp = p1.mAge;
	p1.mAge = p2.mAge;
	p2.mAge = ageTemp;

}

void test()
{
	Person P1("Tom", 10);
	Person P2("Jerry", 20);

	cout << "P1 Name = " << P1.mName << " P1 Age = " << P1.mAge << endl;
	cout << "P2 Name = " << P2.mName << " P2 Age = " << P2.mAge << endl;
	mySwap(P1, P2);
	cout << "P1 Name = " << P1.mName << " P1 Age = " << P1.mAge << endl;
	cout << "P2 Name = " << P2.mName << " P2 Age = " << P2.mAge << endl;
}