C++中的模板实例化

Question

我对C++模板的实例化方式感到困惑。我有一段代码：

template <class T, int arraySize>
void test1(T (&array)[arraySize])
{
    cout << typeid(T).name() << endl;
}

template<class T>
void test2(T &array)
{
    cout << typeid(T).name() << endl;
}

int main()
{
    int abc[5];
    test1(abc);
    test2(abc);
    return 0;
}

以下是我的问题：
1. 数组 abc 的大小如何传递给 test1（参数 arraySize）？
2. C++ 编译器如何确定两个模板中的 T 的类型？

- cheng

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你的意思是像这样 test1<int, 5>(abc) 吗？第二个根本没有意义。你有一个函数 test2<T>，你却像访问数组一样对它进行索引操作？！ - Shahbaz

Answer 1

1. 在正常情况下不存在参数传递，因为模板参数是在编译时解析的。
2. arraySize和T都从array参数的类型中推断出来。由于你传递了一个int[5]，所以arraySize和T在编译时分别变为5和int。

例如，如果您声明了int* abc = new int[5];，当您尝试调用test1(abc)时，编译器会在该处报错。除了基本的类型不匹配外，int*没有足够的信息来推断数组的大小。

- Marcelo Cantos

Answer 2

它被称为“模板参数推导”。

在调用时，abc 的类型是：int(&)[5]，其中包含两个信息： int 和 5。函数模板接受类型为 T(&)[N] 的参数，但调用时的参数是 int(&)[5]，因此编译器推断出 T 为 int，N 为 5。

阅读以下内容：

• C++模板参数推导（ACCU）
• 模板参数推导（仅限C++）（IBM）

- Nawaz

Answer 3

在test1中，编译器将创建一个T[arraySize]形式的模板。当您调用test1(abc)时，您提供了一个类型为int[5]的输入参数，模板匹配器会自动匹配。

然而，如果您写成：

int n=10;
int *abc = new int[n];
test1(abc);
test1<int,n>(abc);

如果这样编译，编译会失败，并且编译器会报告没有与test1(abc)函数调用或test1<int,n>(abc)函数调用匹配的模板。

这是因为abc的大小现在是动态分配的，所以abc的类型是指针，具有不同的类型，因此无法将任何模板与上述两个调用匹配。

以下代码向您展示了一些类型。

#include <iostream>
using namespace std;

template <class T> void printName() {cout<<typeid(T).name()<<endl;}

int main()
{      
    printName<int[2]>();  //type = A2_i
    printName<int*>();     //type = Pi

    getchar();
    return 0;
}

- twerdster

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此外，abc[n]无论如何都不会编译通过，因为C++不支持动态大小的数组（就我所知，即使是C++11也不支持）。我猜你有C99的背景？ - Christian Rau

它在苹果的LLVM编译器3.0下编译得很好。已经更新了答案。感谢指出这一点。 - twerdster

Answer 4

我还想补充一下Nawaz所说的：这个理论是类型推断。

- vines