C++模板的特化与偏特化

最近在看STL的过程中，发现自己对于模板这里的知识有所生疏，因此今日将这部分内容再做整理，以备后忘。

关于C++模板的概念这里不再赘述，默认读者已经具备基础知识。

模板的特化

先看一段代码：

#include<iostream>usingnamespacestd;template<classT>classTClass{public:boolEqual(constT&arg,constT&arg1);};template<classT>boolTClass<T>::Equal(constT&arg,constT&arg1){return(arg==arg1);}intmain(){TClass<int>obj;cout<<obj.Equal(2,2)<<endl;cout<<obj.Equal(2,4)<<endl;}

类里面就包括一个Equal方法，用来比较两个参数是否相等；上面的代码运行没有任何问题；但是，如果你传入一个float和一个double类型的参数，那么得到的结果有可能不是你想要的。所以，对于float或者double类型，我们需要进行特殊处理，处理如下：

#include<iostream>usingnamespacestd;template<classT>classCompare{public:boolIsEqual(constT&arg,constT&arg1);};//已经不具有template的意思了，已经明确为float了template<>classCompare<float>{public:boolIsEqual(constfloat&arg,constfloat&arg1);};//已经不具有template的意思了，已经明确为double了template<>classCompare<double>{public:boolIsEqual(constdouble&arg,constdouble&arg1);};template<classT>boolCompare<T>::IsEqual(constT&arg,constT&arg1){cout<<"CallCompare<T>::IsEqual"<<endl;return(arg==arg1);}boolCompare<float>::IsEqual(constfloat&arg,constfloat&arg1){cout<<"CallCompare<float>::IsEqual"<<endl;return(abs(arg-arg1)<10e-3);}boolCompare<double>::IsEqual(constdouble&arg,constdouble&arg1){cout<<"CallCompare<double>::IsEqual"<<endl;return(abs(arg-arg1)<10e-6);}intmain(){Compare<int>obj;Compare<float>obj1;Compare<double>obj2;cout<<obj.IsEqual(2,2)<<endl;cout<<obj1.IsEqual(2.003,2.002)<<endl;cout<<obj2.IsEqual(3.000002,3.0000021)<<endl;}

这样就实现了模板的特化，对于float和double的特化版本，甚至可以做一些与非特化的不一样的事情，这也是模板特化的初衷，使得特化的模板具有与非特化模板一同的行为。

模板偏特化

上面对模板的特化进行了总结。那模板的偏特化呢？所谓的偏特化是指提供另一份template定义式，而其本身仍为templatized；也就是说，针对template参数更进一步的条件限制所设计出来的一个特化版本。这种偏特化的应用在STL中是随处可见的。比如：

template<classIterator>structiterator_traits{typedeftypenameIterator::iterator_categoryiterator_category;typedeftypenameIterator::value_typevalue_type;typedeftypenameIterator::difference_typedifference_type;typedeftypenameIterator::pointerpointer;typedeftypenameIterator::referencereference;};template<classT>structiterator_traits<T*>{typedefrandom_access_iterator_tagiterator_category;typedefTvalue_type;typedefptrdiff_tdifference_type;typedefT*pointer;typedefT&reference;};template<classT>structiterator_traits<constT*>{typedefrandom_access_iterator_tagiterator_category;typedefTvalue_type;typedefptrdiff_tdifference_type;typedefconstT*pointer;typedefconstT&reference;};

模板的偏特化与模板特化的区别在于，模板特化以后，实际上其本身已经不是templatized，而偏特化，仍然带有templatized。我们来看一个实际的例子：

#include<iostream>usingnamespacestd;//一般化设计template<classT1,classT2>classTestClass{public:TestClass(){cout<<"T1,T2"<<endl;}};//针对普通指针的偏特化设计template<classT1,classT2>classTestClass<T1*,T2*>{public:TestClass(){cout<<"T1*,T2*"<<endl;}};//针对const指针的偏特化设计template<classT1,classT2>classTestClass<constT1*,T2*>{public:TestClass(){cout<<"constT1*,T2*"<<endl;}};intmain(){TestClass<int,char>obj;//T1,T2TestClass<int*,char*>obj1;//T1*,T2*TestClass<constint*,char*>obj2;//constT1*,T2*return0;}

上面的代码就实现了模板的偏特化

特化与偏特化的调用顺序

对于模板、模板的特化和模板的偏特化都存在的情况下，编译器在编译阶段进行匹配时，是如何抉择的呢？从哲学的角度来说，应该先照顾最特殊的，然后才是次特殊的，最后才是最普通的。编译器进行抉择也是尊从的这个道理。从上面的例子中，我们也可以看的出来，这就就不再举例说明。