c++11-17 模板核心知识(十四)—— 解析模板之依赖型模板名称(.template/->template/::template)
有时间的建议先看下上篇文章 : c++11-17 模板核心知识(十三)—— 名称查找与ADL
tokenization与parsing
绝大多数语言在编译的时候都有两个阶段:
- tokenization,或者叫scanning/lexing
- parsing
tokenization阶段会读取源码并生成一系列token. 例如:int *p = 0;
,tokenizer会生成关键字int、运算符*、标识符p、运算符=、整数0、运算符;
接下来,parser会递归的减少标记,寻找已知的模式。例如:token 0是一个合法的表达式,*p组合也是一个合法的声明,它和后面的=0组合也是一个合法初始化声明。最后,int是一个已知的类型,后面跟着初始化声明 : *p=0,所以,我们得到了一个初始化p的声明
解析模板之类型的依赖名称 Dependent Names of Templates
关于模板解析有六个大方面:
- 非模板中的上下文相关性 Context Sensitivity in Nontemplates
- 依赖型类型名称 Dependent Names of Types
- 依赖型模板名称 Dependent Names of Templates <-----
- using-declaration中的依赖型名称 Dependent Names in Using Declarations
- ADL和显式模板实参 ADL and Explicit Template Arguments
- 依赖性表达式 Dependent Expressions
这篇文章先讲下代码中比较常见的第三点 : 依赖型模板名称(Dependent Names of Templates)
这里有一个很重要的概念 : 在c++11-17 模板核心知识(十三)—— 名称查找与ADL中介绍过的Dependent Name:依赖于模板参数的名称,也就是访问运算符左面的表达式类型依赖于模板参数。例如:std::vector::iterator是一个 Dependent Name,但假如T是一个已知类型的别名(using T = int),那就不是Dependent Name。
通常而言, 编译器会把模板名称后面的<当做模板参数列表的开始,否则,<就是比较运算符。但是,当引用的模板名称是Dependent Name时,编译器不会假定它是一个模板名称,除非显示的使用template关键字来指明,模板代码中常见的->template
、.template
、::template
就应用于这种场景中。
下面看几个例子。
Example One
template<unsigned long N>
void printBitset (std::bitset<N> const& bs) {
std::cout << bs.template to_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char>>();
}
这里,参数bs依赖于模板参数N。所以,我们必须通过template关键字让编译器知道bs是一个模板名称,否则按照上面的规则,<
会被当做比较符——小于号。
Example Two
The template keyword as qualifier (C++ only)中的例子:
#include <iostream>
using namespace std;
class X {
public:
template <int j> struct S {
void h() {
cout << "member template's member function: " << j << endl;
}
};
template <int i> void f() {
cout << "Primary: " << i << endl;
}
};
template<> void X::f<20>() {
cout << "Specialized, non-type argument = 20" << endl;
}
template<class T> void g(T* p) {
p->template f<100>();
p->template f<20>();
typename T::template S<40> s; // use of scope operator on a member template
s.h();
}
int main()
{
X temp;
g(&temp);
}
这里,参数p依赖模板参数T。注意typename T::template S<40> s;
的使用。
Example Three
template <typename T> class Shell {
public:
template <int N> class In {
public:
template <int M> class Deep {
public:
virtual void f();
};
};
};
template <typename T, int N> class Weird {
public:
void case1(typename Shell<T>::template In<N>::template Deep<N> *p) {
p->template Deep<N>::f(); // inhibit virtual call
}
void case2(typename Shell<T>::template In<N>::template Deep<N> &p) {
p.template Deep<N>::f(); // inhibit virtual call
}
};
参数p依赖模板参数T。编译器不会去判断p.Deep
是不是模板。如果不指定template,那么p.Deep<N>::f()
就会被解析成((p.Deep)<N)>f();
,<
被当做比较符。
基于上面的例子,我们也可以知道,->template
、.template
、::template
只存在于模板中,并且是在Dependent Name的场景下使用(依赖于模板参数)。
(完)
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