C++11可變參數(shù)的模板怎么寫

本篇內(nèi)容介紹了“C++11可變參數(shù)的模板怎么寫”的有關(guān)知識，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

概述

在C++11之前，類模板和函數(shù)模板只能含有固定數(shù)量的模板參數(shù)。C++11增強(qiáng)了模板功能，允許模板定義中包含0到任意個模板參數(shù)，這就是可變參數(shù)模板。

可變參數(shù)模板和普通模板的語義是一樣的，只是寫法上稍有區(qū)別，聲明可變參數(shù)模板時(shí)需要在typename或class后面帶上省略號“…”：

template<class ... T> void func(T ... args)//T叫模板參數(shù)包，args叫函數(shù)參數(shù)包
{//可變參數(shù)模板函數(shù)

}

func();    // OK：args不含有任何實(shí)參
func(1);    // OK：args含有一個實(shí)參：int
func(2, 1.0);   // OK：args含有兩個實(shí)參int和double

T叫模板參數(shù)包，args叫函數(shù)參數(shù)包。

省略號“…”的作用有兩個：

• 聲明一個參數(shù)包，這個參數(shù)包中可以包含0到任意個模板參數(shù)

• 在模板定義的右邊，可以將參數(shù)包展開成一個一個獨(dú)立的參數(shù)

可變參數(shù)模板函數(shù)

可變參數(shù)模板函數(shù)的定義

一個可變參數(shù)模板函數(shù)的定義如下：

#include <iostream>
using namespace std;

template<class ... T> void func(T ... args)
{//可變參數(shù)模板函數(shù)
    //sizeof...（sizeof后面有3個小點(diǎn)）計(jì)算變參個數(shù)
    cout << "num = " << sizeof...(args) << endl;
}

int main()
{
    func();     // num = 0
    func(1);    // num = 1
    func(2, 1.0);   // num = 2

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

參數(shù)包的展開

遞歸方式展開

通過遞歸函數(shù)展開參數(shù)包，需要提供一個參數(shù)包展開的函數(shù)和一個遞歸終止函數(shù)。

#include <iostream>
using namespace std;

//遞歸終止函數(shù)
void debug()
{
    cout << "empty\n";
}

//展開函數(shù)
template <class T, class ... Args>
void debug(T first, Args ... last)
{
    cout << "parameter " << first << endl;
    debug(last...);
}

int main()
{
    debug(1, 2, 3, 4);

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

遞歸調(diào)用過程如下：

debug(1, 2, 3, 4);
    debug(2, 3, 4);
    debug(3, 4);
    debug(4);
    debug();

通過可變參數(shù)模板實(shí)現(xiàn)打印函數(shù)：

#include <iostream>
#include <stdexcept>
using namespace std;

void Debug(const char* s)
{
    while (*s)
    {
        if (*s == '%' && *++s != '%')
        {
            throw runtime_error("invalid format string: missing arguments");
        }

        cout << *s++;
    }
}

template<typename T, typename... Args>
void Debug(const char* s, T value, Args... args)
{
    while (*s)
    {
        if (*s == '%' && *++s != '%')
        {
            cout << value;
            return Debug(++s, args...);
        }

        cout << *s++;
    }

    throw runtime_error("extra arguments provided to Debug");
}

int main()
{
    Debug("a = %d, b = %c, c = %s\n", 250, 'm', "mike");

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

非遞歸方式展開

#include <iostream>
using namespace std;

template <class T>
void print(T arg)
{
    cout << arg << endl;
}

template <class ... Args>
void expand(Args ... args)
{
    int a[] = { (print(args), 0)... };
}

int main()
{
    expand(1, 2, 3, 4);

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

expand函數(shù)的逗號表達(dá)式：(print(args), 0)， 也是按照這個執(zhí)行順序，先執(zhí)行print(args)，再得到逗號表達(dá)式的結(jié)果0。

同時(shí)，通過初始化列表來初始化一個變長數(shù)組，{ (print(args), 0)… }將會展開成( (print(args1), 0), (print(args2), 0), (print(args3), 0), etc…), 最終會創(chuàng)建一個元素只都為0的數(shù)組int a[sizeof…(args)]。

可變參數(shù)模板類

繼承方式展開參數(shù)包

可變參數(shù)模板類的展開一般需要定義2 ~ 3個類，包含類聲明和特化的模板類：

#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;

template<typename... A> class BMW{};  // 變長模板的聲明

template<typename Head, typename... Tail>  // 遞歸的偏特化定義
class BMW<Head, Tail...> : public BMW<Tail...>
{//當(dāng)實(shí)例化對象時(shí)，則會引起基類的遞歸構(gòu)造
public:
    BMW()
    {

        printf("type: %s\n", typeid(Head).name());
    }

    Head head;
};

template<> class BMW<>{};  // 邊界條件

int main()
{
    BMW<int, char, float> car;

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

模板遞歸和特化方式展開參數(shù)包

#include <iostream>
using namespace std;

template <long... nums> struct Multiply;// 變長模板的聲明

template <long first, long... last>
struct Multiply<first, last...> // 變長模板類
{
    static const long val = first * Multiply<last...>::val;
};

template<>
struct Multiply<> // 邊界條件
{
    static const long val = 1;
};

int main()
{
    cout << Multiply<2, 3, 4, 5>::val << endl; // 120

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

“C++11可變參數(shù)的模板怎么寫”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！