条款 42:了解 typename 的双重意义

Effective C++ 中文版 第三版》读书笔记

条款 42:了解 typename 的双重意义

template 声明式中,class 和 typename 这两个关键字意义完全相同

template<class T> class Widget;
template<typename T> class Widget;

有时候你一定要用 typename,

可以在 template 中指涉的两种名称:

template <typename C> 
void print2nd(const C& container) 
{ 
    if (container.size() >= 2) 
    { 
        C::const_iterator iter(container.begin()); 
        ++iter; 
        int value = *iter; 
        std::cout << value; 
    } 
}

iter 的类型是 C::const_iterator 实际上是什么必须取决于 template 参数 C。template 内出现的名称如果相依于某个 template 参数,称之为从属名称(dependent names)。如果从属名称在 class 内呈嵌套状,称之为嵌套从属名称(nested dependent name)。C::const_iterator 就是这样一个名称嵌套从属名称。

value 类型 int。不依赖任何 template 参数的名称。称为非从属名称(non-dependent name)。

嵌套从属名称可能导致解析的困难:

template <typename C> 
void print2nd(const C& container) 
{ 
    C::const_iterator* x; 
}

看起来我们好像声明一个 local 变量,是个指针,指向一个 C::const_iterator。 但它之所以被那么认为,是因为我们 “已经知道” C::const_iterator 是个类型。如果 C::const_iterator 不是个类型呢?如果 C 有个 static 成员变量碰巧被命名为 const_iterator。过时 x 碰巧是个 global 变量名称,那样上述代码就是一个相乘动作,C::const_iterator 乘以 x。撰写 C++ 解析器的人必须操心所有可能的输入。

在我们知道 C 以前,没有任何办法可以知道 C::const_iterator 是否为一个类型。而当编译器开始解析 template print2nd 时,尚未确定 C 是什么东西。

C++ 有个规则可以解析此一歧义状态:如果解析器在 template 中遭遇一个嵌套从属名称,它便假设这个名称不是个类型,除非你告诉它是。缺省情况下从属名称不是类型。此外还有个例外。

所以上述代码不是有效的 C++ 代码。我们必须告诉 C++ 说 C::const_iterator 是个类型。只要紧邻它之前放置关键字 typename 即可:

template <typename C> //这个合法的 C++ 代码 
void print2nd(const C& container) 
{ 
    if (container.size() >= 2) 
    { 
        typename C::const_iterator iter(container.begin()); 
        ++iter; 
        int value = *iter; 
        std::cout << value; 
    } 
}

typename 只用来验明嵌套从属类型名称;其他名称不该有它存在。

template <typename C> 
void f(const C& container, // 不允许使用 typename 
       typename C::iterator iter);// 一定要使用 typename

“typename 必须作为嵌套从属类型名称的前缀词” 这一规则的例外是,typename 不可以出现在 base classes list 内的嵌套从属类型名称之前,也不可在 member initialization list(成员初始化列表)中作为 base class 修饰符。例如:

template <typename T> 
class Derived: public Base<T>::Nested{ // base class list中不允许“typename” 
public: 
    explicit Derived(int x) 
        :Base<T>::Nested(x)//mem.init.list中不允许“typename” 
    { 
       typename Base<T>::Nested temp;//嵌套从属类型既不在base class list中也不在mem.init.list中, 
    }  // 作为一个base class修饰符需加上typename 
};

让我们看一个 typename 例子:一个 function template,他接受一个迭代器,而我们打算为该迭代器指涉的对象做一份复件 temp:

template <typename IterT> 
void workWithIterator(IterT) 
{ 
    typename std::iterator_traits<IterT>::value_type temp(*iter); 
}

这是个标准 trait class 的一种运用(条款 47),相当于说 “类型 IterT 之对象所指之物的类型”。如果 IterT 是 vector<int>::iterator,temp 的类型就是 int,如果 IterT 是 list<string>::iterator,temp 的类型就是 string。由于 std::iterator_traits<IterT>::value_type 是个嵌套从属类型名称(value_type 被嵌套于 iterator_traits<IterT> 之内而 IterT 是个 template 参数),所以必须在它之前放置 typename。

这么长你肯定会想建立一个 typedef。对于 traits 成员名称如 value_type,普遍习惯是设定 typedef 名称用以代表某个 traits 成员名称:

template <typename IterT>
void workWithIterator(IterT)
{
typedef typename std::iterator_traits<IterT>::value_type value_type;
value_type temp(*iter);
}

请记住:

  1. 声明 template 参数时,前缀关键字 class 和 typename 可互换。

  2. 请使用关键字 typename 标识嵌套从属类型名称;但不得在 base class list(基类列表)或 member initialization list(成员初值列表)内以它作为 base class 修饰符。

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