【C++】第二十七节—C++11(下) | 可变参数模版+新的类功能+STL中一些变化+包装器
Hi，好久不见，我是云边有个稻草人，偶尔中二的C++领域博主与你分享专业知识U·ェ·U
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正文开始——
五、可变参数模版
1. 基本语法及原理
- C++11支持可变参数模板，也就是说支持可变数量参数的函数模板和类模板，可变数目的参数被称 为参数包，存在两种参数包：模板参数包，表示零或多个模板参数；函数参数包：表示零或多个函 数参数。
- template void Func(Args... args) {}
- template void Func(Args&... args) {}
- template void Func(Args&&... args) {}
- 我们用省略号来指出一个模板参数或函数参数的表示一个包，在模板参数列表中，class...或 typename...指出接下来的参数表示零或多个类型列表；在函数参数列表中，类型名后面跟...指出 接下来表示零或多个形参对象列表；函数参数包可以用左值引用或右值引用表示，跟前面普通模板 一样，每个参数实例化时遵循引用折叠规则。
- 可变参数模板的原理跟模板类似，本质还是去实例化对应类型和个数的多个函数。
- 这里我们可以使用sizeof...运算符去计算参数包中参数的个数。
template <class ...Args> void Print(Args&&... args) { cout << sizeof...(args) << endl; } int main() { double x = 2.2; Print(); // 包里有0个参数 Print(1); // 包里有1个参数 Print(1, string("xxxxx")); // 包里有2个参数 Print(1.1, string("xxxxx"), x); // 包里有3个参数 return 0; } // 原理1：编译本质这里会结合引用折叠规则实例化出以下四个函数 void Print(); void Print(int&& arg1); void Print(int&& arg1, string&& arg2); void Print(double&& arg1, string&& arg2, double& arg3); // 原理2：更本质去看没有可变参数模板，我们实现出这样的多个函数模板才能支持 // 这里的功能，有了可变参数模板，我们进一步被解放，他是类型泛化基础 // 上叠加数量变化，让我们泛型编程更灵活。 void Print(); template <class T1> void Print(T1&& arg1); template <class T1, class T2> void Print(T1&& arg1, T2&& arg2); template <class T1, class T2, class T3> void Print(T1&& arg1, T2&& arg2, T3&& arg3); // ...
2. 包扩展
- 对于一个参数包，我们除了能计算他的参数个数，我们能做的唯一的事情就是扩展它，当扩展一个包时，我们还要提供用于每个扩展元素的模式，扩展一个包就是将它分解为构成的元素，对每个元素应用模式，获得扩展后的列表。我们通过在模式的右边放一个省略号(...)来触发扩展操作。底层的实现细节如图一所示。见方式一
- C++还支持更复杂的包扩展，直接将参数包依次展开依次作为实参给一个函数去处理。见方式二
不支持用下面的方式去进行包扩展
// 可变模板参数 // 参数类型可变 // 参数个数可变 // 打印参数包内容 template <class ...Args> void Print(Args... args) { // 可变参数模板编译时解析 // 下面是运行获取和解析，所以不支持这样用 cout << sizeof...(args) << endl; for (size_t i = 0; i < sizeof...(args); i++) { cout << args[i] << " "; } cout << endl; }见下面使用递归的一种包扩展的方式
方式一
void ShowList() { // 编译器时递归的终止条件，参数包是0个时，直接匹配这个函数 cout << endl; } template <class T, class ...Args> void ShowList(T x, Args... args) { cout << x << " "; // args是N个参数的参数包 // 调用ShowList，参数包的第一个传给x，剩下N-1传给第二个参数包 ShowList(args...); } // 编译时递归推导解析参数 template <class ...Args> void Print(Args... args) { ShowList(args...); } int main() { Print(1, string("xxxxx"), 2.2); return 0; } // 调用时 // 本质编译器将可变参数模板通过模式的包扩展， // 编译器推导的以下三个重载函数函数 //void ShowList(double x) //{ // cout << x << " ";ShowList(); //} //void ShowList(string x, double z) //{ // cout << x << " "; // ShowList(z); //} //void ShowList(int x, string y, double z) //{ // cout << x << " "; // ShowList(y, z); //} //void Print(int x, string y, double z) //{ // ShowList(x, y, z); //}对上面包扩展的过程进行解析
方式二
template <class T> const T & GetArg(const T & x) { cout << x << " "; return x; } template <class ...Args> void Arguments(Args... args) { } template <class ...Args> void Print(Args... args) { // 注意GetArg必须返回或者到的对象，这样才能组成参数包给Arguments Arguments(GetArg(args)...); } // 本质可以理解为编译器编译时，包的扩展模式 // 将上面的函数模板扩展实例化为下面的函数 // 是不是很抽象，C++11以后，只能说委员会的大佬设计语法思维跳跃得太厉害 //void Print(int x, string y, double z) //{ //Arguments(GetArg(x), GetArg(y), GetArg(z)); //} int main() { Print(1, string("xxxxx"), 2.2); return 0; }稍稍解释一下：
3. empalce系列接口
- template void emplace_back (Args&&... args);
- template iterator emplace (const_iterator position, Args&&... args);
- C++11以后STL容器新增了empalce系列的接口，empalce系列的接口均为模板可变参数，功能上兼容push和 insert 系列，但是empalce还支持新玩法，假设容器为container，empalce还支持直接插入构造T对象的参数，这样有些场景会更高效一些，可
