终极功能模板

Ultimate Function Template?

本文关键字：功能      更新时间：2023-10-16

我今天刚开始讨论函数模板的话题，我对前景感到兴奋。

假设我有这样的东西：

template <class T>
T findGreater(T t1, T t2) { return (t1 > t2) ? t1 : t2; }

我可以向函数传递两个整数或两个双精度，但是有什么终极的，比如我可以传递一个整数和一个双精度，它只是返回更大的一个。我知道我们在函数上遇到了一些歧义错误，但是有没有一种漂亮而流畅的方法来实现这个终极模板功能？

可以通过一个整数和一个双精度....

一个模板函数中可以有多个模板类型，是的：

template <typename LHT, typename RHT>
// ... function definition

。它只是返回更大的一个

那么这个函数的返回类型是什么呢？返回类型是每个函数声明的一部分，必须在编译时确定。因此，返回类型不能依赖于传递给它的参数的值。

您可以拥有以下内容：

template <typename LHT, typename RHT>
LHT findGreater(LHT lhs, RHT rhs) { // ...etc...

。假定LHT是可接受的返回类型;如果LHT是整数，但RHT是浮动的，您将失去精度。

在 C++11 及更高版本中，您可以使用 decltype ，这应该可以防止您失去精度：

template <typename LHT, typename RHT>
auto findGreater(LHT lhs, RHT rhs) -> decltype(lhs + rhs) { // ...etc...

在这里，我使用了 + 运算符，因为无论参数的顺序如何，它都会解析为更高精度的类型。

但是，如果您只是使用decltype((lhs > rhs) ? lhs : rhs)而不是+呢？在这里，通过简单地将函数的主体复制到decltype表达式中，您实际上是在告诉编译器"此函数返回的返回类型"，即......到底是什么？

嗯，三元表达式的类型是其参数的常见类型;在内置数值类型的情况下，这意味着将提升较低精度的类型。所以这似乎等同于使用 + .

但是，在C++中（与 C 不同），三元运算符的计算结果可以计算为左值; decltype总是推导左值的引用类型，因此如果LHT和RHT是同一类型，则该函数将返回对lhs或rhs的引用。

有两种方法可以解决此问题：

  • 在 C++14 及更高版本中，您可以省略decltype，只要在声明它的位置定义了函数即可。 auto 不会推断右值三元运算符计算的引用类型。

  • 在decltype上使用std::decay以确保它不会解析为引用：

    template <typename LHT, typename RHT>
auto findGreater(LHT lhs, RHT rhs)
-> typename std::decay<decltype((lhs > rhs) ? lhs : rhs)>::type
{
    return (lhs > rhs) ? lhs : rhs;
}

  • 通过引用传递参数并有意返回引用。这看起来像这样：

    template <typename LHT, typename RHT>
auto& findGreater(LHT& lhs, RHT& rhs)
{
    return (lhs > rhs) ? lhs : rhs;
}

    请注意，我已在此处明确选择了auto&作为返回类型。这可确保返回类型是引用类型，即使LHT和RHT是不同的类型（即，如果decltype((lhs > rhs) ? lhs : rhs)的计算结果不是引用类型）。这在 C++11 中显然是不可行的;请参阅下面的评论。

否，返回类型不能根据运行时值进行更改。返回类型和所有模板类型在编译时确定。

考虑以下场景：

void func(MyClass n);
bool operator>(const MyClass& l, double r);
/*...*/
func(findGreater(myClassObject, myDouble));

现在，如果 myClassObject 不是 myDouble>，这应该是一个编译错误，但是如何在运行时出现编译错误？它可能会抛出某种异常，但这正在陷入一个漏洞，该语言提供了一些主要的运行时功能，其中错误地调用任何函数基本上是有效的，程序仍将编译，但如果实际调用会导致运行时错误。这根本不像C++。C++是强类型。必须在所有方案中传递有效类型才能成功编译。

另外仅供参考，您基本上只是写了std::max

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