C++中怎么使用模板提高代碼的抽象水平

本篇內(nèi)容主要講解“C++中怎么使用模板提高代碼的抽象水平”，感興趣的朋友不妨來(lái)看看。本文介紹的方法操作簡(jiǎn)單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來(lái)帶大家學(xué)習(xí)“C++中怎么使用模板提高代碼的抽象水平”吧!

T.1:使用模板提高代碼的抽象水平

Reason（原因）

Generality. Reuse. Efficiency. Encourages consistent definition of user types.

普遍性。重用。效率。鼓勵(lì)用戶類型的一致性。

Example, bad（反面示例）

Conceptually, the following requirements are wrong because what we want of T is more than just the very low-level concepts of "can be incremented" or "can be added":

概念上，我們希望T不僅限于可以進(jìn)行增量操作或者可以作為被加數(shù)這樣非常低水平的概念，因此下面的需求是錯(cuò)誤的。

template<typename T>
    // requires Incrementable<T>
T sum1(vector<T>& v, T s)
{
    for (auto x : v) s += x;
    return s;
}

template<typename T>
    // requires Simple_number<T>
T sum2(vector<T>& v, T s)
{
    for (auto x : v) s = s + x;
    return s;
}

Assuming that Incrementable does not  support+ and Simple_number does not support +=, we have overconstrained implementers of sum1 and sum2. And, in this case, missed an opportunity for a generalization.

假設(shè)Incrementable不支持+而且Simple_number不支持+=，我們過(guò)分約束了sum1和sum2的實(shí)現(xiàn)者。而且，在這種情況下，失去了泛化的機(jī)會(huì)。

Example（示例）

template<typename T>
    // requires Arithmetic<T>
T sum(vector<T>& v, T s)
{
    for (auto x : v) s += x;
    return s;
}

Assuming that Arithmetic requires both + and +=, we have constrained the user of sum to provide a complete arithmetic type. That is not a minimal requirement, but it gives the implementer of algorithms much needed freedom and ensures that any Arithmetic type can be used for a wide variety of algorithms.

假設(shè)算術(shù)運(yùn)算既需要+也需要+=，我們已經(jīng)要求sum的用戶提供完全的算術(shù)類型。這不是最小化的需求，但是它為算法的實(shí)現(xiàn)者提供了所需的更多自由，而且保證算術(shù)類型可以用于多種多樣的算法。

For additional generality and reusability, we could also use a more general Container or Range concept instead of committing to only one container, vector.

為了額外的泛用性和重用性，我們也可以使用更通用的容器或范圍概念代替特定的容器vector。

Note（注意）

If we define a template to require exactly the operations required for a single implementation of a single algorithm (e.g., requiring just += rather than also = and +) and only those, we have overconstrained maintainers. We aim to minimize requirements on template arguments, but the absolutely minimal requirements of an implementation is rarely a meaningful concept.

如果我們定義了一個(gè)要求用于特定算法的特定實(shí)現(xiàn)的操作的模板（例如只要求+=而不同時(shí)要求=和+）而且只要求這些，我們就過(guò)分約束維護(hù)者了。我們的目的在于最小化模板參數(shù)的需求，但是某一實(shí)現(xiàn)的絕對(duì)最小需求幾乎不會(huì)成為有意義的概念。

Note（注意）

Templates can be used to express essentially everything (they are Turing complete), but the aim of generic programming (as expressed using templates) is to efficiently generalize operations/algorithms over a set of types with similar semantic properties.

模板可以用于從本質(zhì)上表達(dá)任何東西（它們具備圖靈完備性），但是泛型編程的目的（像使用模板表達(dá)的那樣）是高效概括可以適用于具有相似語(yǔ)義屬性一套類型的操作/算法。

Note（注意）

The requires in the comments are uses of concepts. "Concepts" are defined in an ISO Technical Specification: concepts. Concepts are supported in GCC 6.1 and later. Consequently, we comment out uses of concepts in examples; that is, we use them as formalized comments only. If you use GCC 6.1 or later, you can uncomment them.

注釋中的需求是concept的用法。“Concepts”被定義在ISO技術(shù)規(guī)格中。GCC6.1之后的版本都支持Concepts。因此，在例子中我們注釋掉相關(guān)代碼；也就是說(shuō)，我們只將它們用作標(biāo)準(zhǔn)注釋。如果你使用GCC6.1之后的版本，你可以去掉注釋符號(hào)。

Enforcement（實(shí)施建議）

• Flag algorithms with "overly simple" requirements, such as direct use of specific operators without a concept.

• 標(biāo)記需求過(guò)于簡(jiǎn)單的算法，例如不用concept而直接使用特定操作符。
  

• Do not flag the definition of the "overly simple" concepts themselves; they may simply be building blocks for more useful concepts.

• 不要標(biāo)記定義過(guò)于簡(jiǎn)單的concept本身；它們沒(méi)準(zhǔn)只是作為某個(gè)更有用的concept的一部分存在的。

到此，相信大家對(duì)“C++中怎么使用模板提高代碼的抽象水平”有了更深的了解，不妨來(lái)實(shí)際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！