Templates

模板是定义以下内容之一的C++实体：

• 一组类（ 类模板 ），可以是 嵌套类
• 一组函数（ 函数模板 ），可以是 成员函数

模板通过一个或多个 模板参数 进行参数化，共有三种类型：类型模板参数、常量模板参数和模板模板参数。

当提供了模板参数时，或者对于 函数 和 类 (C++17 起) 模板（仅限推导情况），这些参数会被替换到模板形参中，从而获得模板的 特化 ，即一个具体类型或特定的函数左值。

特化也可以显式提供： 全特化 允许用于类 、变量 (C++14 起) 和函数模板， 偏特化 仅允许用于类模板 和变量模板 (C++14 起) 。

当类模板特化在需要完整对象类型的上下文中被引用时，或当函数模板特化在需要存在函数定义的上下文中被引用时，该模板会被 实例化 （其代码实际被编译），除非该模板已被显式特化或显式实例化。类模板的实例化不会实例化其任何成员函数，除非这些成员函数也被使用。在链接阶段，不同翻译单元生成的相同实例化会被合并。

类模板的定义在隐式实例化点必须可见，这就是为什么模板库通常将所有模板定义放在头文件中（例如 大多数boost库仅包含头文件 ）。

语法

模板标识符

模板标识符具有以下语法之一：

一个简单的模板标识符，若其命名的是类模板特化，则它命名的是一个类。

一个命名别名模板特化的模板标识符表示一个类型。

命名函数模板特化的模板标识符表示一个函数。

若满足以下所有条件，则模板标识符为 有效 ：

• 实参数量最多与形参数量相等 或存在模板 形参包 (C++11 起) 。
• 每个不可推导 非包 (C++11 起) 且无默认模板实参的形参都对应一个实参。
• 每个模板实参都与对应的模板形参匹配。
• 每个模板实参代入后续模板形参（若存在）的替换操作均成功。

无效的简单模板id属于编译时错误，除非它命名的是函数模板特化（此时可能适用 SFINAE 规则）。

template<class T, T::type n = 0>
class X;
struct S
{
    using type = int;
};
using T1 = X<S, int, int>; // 错误：参数过多
using T2 = X<>;            // 错误：第一个模板参数无默认参数
using T3 = X<1>;           // 错误：值 1 与类型参数不匹配
using T4 = X<int>;         // 错误：第二个模板参数替换失败
using T5 = X<S>;           // 正确

template<typename T>
concept C1 = sizeof(T) != sizeof(int);
template<C1 T>
struct S1 {};
template<C1 T>
using Ptr = T*;
S1<int>* p;                      // 错误：约束未满足
Ptr<int> p;                      // 错误：约束未满足
template<typename T>
struct S2 { Ptr<int> x; };       // 错误，不要求诊断
template<typename T>
struct S3 { Ptr<T> x; };         // 正确，不要求满足约束
S3<int> x;                       // 错误：约束未满足
template<template<C1 T> class X>
struct S4
{
    X<int> x;                    // 错误，不要求诊断
};
template<typename T>
concept C2 = sizeof(T) == 1;
template<C2 T> struct S {};
template struct S<char[2]>;      // 错误：约束未满足
template<> struct S<char[2]> {}; // 错误：约束未满足

若满足以下所有条件，则两个模板标识符被视为 相同 ：

• 它们的 模板名称 或运算符引用的是同一个模板。
• 它们对应的类型模板参数是相同的类型。
• 由它们对应的常量模板参数所确定的模板参数值满足 模板参数等价 关系。
• 它们对应的模板模板参数引用的是同一个模板。

两个相同的模板标识符指向同一个 变量、 (C++14 起) 类或函数。

模板化实体

一个 模板化实体 （或在某些资料中称为“模板体”）是指任何在模板定义内部定义 （或对于 lambda表达式 而言是创建） (C++11 起) 的实体。以下所有内容都属于模板化实体：

• 类/函数 /变量 (C++14 起) 模板

• 模板化实体的成员（例如类模板的非模板成员函数）
• 作为模板化实体的枚举类型的枚举项
• 在模板化实体内部定义或创建的任何实体：局部类、局部变量、友元函数等

例如，在

template<typename T>
struct A
{
    void f() {}
};

函数 A::f 并非函数模板，但仍被视为具有模板特性。

一个 模板化函数 是指函数模板或经过模板化的函数。

一个 模板类 是指类模板或经过模板化的类。

关键词

template ， export

缺陷报告

以下行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的C++标准。

参见