C++ template Day Day Up 第二天 模板参数推论(deduction) 收藏
Today’s subject is Compile Argument Deduction.
我们平时用template的时候往往需要指定template argument type，实际上很多种情况可以不指定具体的类型，而依赖于编译器的deduction（个人推荐把这个单词翻译成推论，能表达出实际的行为，侯捷翻译这个单词为演绎，可能台湾这么说，总觉得怪怪的）。
先举一个小例子（refer to C++ Templates Chapter 2）：
template <typename T>
T const& Max (T const& a, T const& b)
{
return a > b? a : b;
}
看下面的调用：
[a] Max(1, 2);
[b] Max(‘c’, ‘d’);
[c] Max(5.5, 7);
[d] Max(5.5, static_cast<double>(7) );
[e] Max<double>(5.5, 7);
让我们先关注[a]、[b]、[c]
调用Max模板函数的时候并没有指定模板参数！这个就是编译器为我们所作的Argument Deduction。
编译器会根据传进去的变量推断出它的类型，[a]中compiler会生成Max<int>版本的函数，[b]则会生成Max<char>版本的函数。
那么[c]呢？
答案是compiler会报告一个错误，
VS2005中文版下：error C2782: “T Max(const T &,const T &)”: 模板参数“T”不明确
G++ ：error: no matching function for call to `Max(double, int)'
请注意，Max函数的定义要求a和b是同一类型，也就是说compiler对于[c]推断不出匹配的函数。解决这个问题我们可以采用[d]或者[e]的方式调用Max函数。
另外，编译器对于类的成员函数也可以进行Deduction，看下面的例子：
class Any
{
public:
template<typename T>
Any(T const& ty)
{
}
};
这个Any类提供一个带模板的构造函数，编译器可以为这种成员函数进行类型推论，这会给这个类一种特别的威力。
int i = 5;
string s;
stack<string> st;
vector<int> v;
Any a = i;
Any b = s;
Any c = st;
Any d = v;
上面的代码竟然能够编译!
这会为C++带来什么，Any类是void*么？不是，Any类更像是java中的Object，它比void*强在它可以存储具体类型，当向下转换的时候，也更安全。
上面的说明可能您不太相信，建议看一下boost库的any的实现。文章的最后给出了我参考boost写的简略版的any的实现，代码忽略了很多细节，只突出重要思想（Boost是any，这里是Any），有兴趣可以看一下。
注意！只有函数或者成员函数才能够进行argument deduction。
Argument deduction还会为我们带来什么？
我比较欣赏的是编译期多态，Design Pattern的template版本会很有意思，以后的文章会介绍到。
Summary
写着写着就觉得稍微写深了，本来只想写函数模板，真是水平不济啊！
本人希望读这系列文章的读者能够熟悉C++非模板的语法和应用，并且最好能够熟悉面向对象（之后的文章可能会涉及一些Design Pattern），能写出真正的面向对象程序。
并且希望写作水平有所提高，可以在模板基础知识之间，穿插一些实际的应用，希望每一篇blog都会给不太了解模板的程序员一点帮助。
附录：
缩略版Any的实现
class Any
{
public:
class PlaceHolder
{
public:
virtual const std::type_info & type() const = 0;
};
template<typename Ty>
class Holder
:public PlaceHolder
{
public:
Holder(Ty const& data)
:_data(data)
{
};
virtual const std::type_info & type() const
{
return typeid(_data);
}
public:
Ty _data;
};
public:
Any()
:_holder(0)
{
}
template<typename T>
Any(T const& ty)
:_holder(new Holder<T>(ty))
{
cout<<"Con:"<<typeid(ty).name()<<endl;
}
template<typename T>
Any& operator=(const T& rh)
{
if (!_holder)
{
delete _holder;
}
cout<<"Op=:"<<typeid(rh).name()<<endl;
_holder = new Holder<T>(rh);
return *this;
}
const std::type_info & type() const
{
return _holder ? _holder->type() : typeid(void);
}
~Any()
{
delete _holder;
}
private:
template<typename ResultType>
friend ResultType* Any_cast(Any* operand);
PlaceHolder* _holder;
};
template<typename ResultType>
ResultType* Any_cast(Any* operand)
{
return operand && (operand->type() == typeid(ResultType))
? &static_cast<Any::Holder<ResultType> *>(operand->_holder)->_data : 0;
}
main函数中：
vector<int> vo;
vo.push_back(1);
vo.push_back(2);
Any a = 5;
a = vo;
vector<int>* v = Any_cast<vector<int> >(&a);
for (vector<int>::iterator it = (*v).begin(); it != (*v).end(); ++it)
{
cout<<*it<<endl;
}