如何在C++项目中实现模板中的非类型参数

这篇文章给大家介绍如何在c++项目中实现模板中的非类型参数，内容非常详细，感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴，希望对大家能有所帮助。

非类型模板参看，顾名思义，模板参数不限定于类型，普通值也可作为模板参数。在基于类型的模板中，模板实例化时所依赖的是某一类型的模板参数，你定义了一些模板参数（template<typename T>）未加确定的代码，直到模板被实例化这些参数细节才真正被确定。而非类型模板参数，面对的未加确定的参数细节是指（value），而非类型。当要使用基于值的模板时，你必须显式地指定这些值，模板方可被实例化。

在函数模板中使用非类型参数

#include<iOStream>using namespace std;//在函数模板中使用非类型参数template<class T>void Swap(T &a, T &b);template<typename T, unsigned N>void Swap(T (&a)[N],T (&b)[N]);template<typename T, unsigned N>void printArray(T (&arr)[N]);int main(){ int m = 10, n = 90; Swap(m,n); cout << "m = " << m << ", n = " << n << endl; int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; int b[5] = { 10, 20, 30, 40, 50 }; Swap(a, b); printArray(a); printArray(b); return 0;}template<class T> void Swap(T &a,T &b){ T temp = a; a = b; b = temp;}template<class T, unsigned N> void Swap(T (&a)[N],T (&b)[N]){ T temp; for (int i = 0; i < N;i++){ temp = a[i];  a[i] = b[i]; b[i] = temp; }}template<typename T, unsigned N>void printArray(T (&arr)[N]){ for (int i = 0; i < N;i++){ if (i == N-1){  cout << arr[i] << endl; } else{  cout << arr[i] << ", "; } }}

在类模板中使用非类型参数

#include<iostream>#include<cstring>#include<cstdlib>using namespace std;//动态数组实现，在类模板中使用非类型参数template<typename T,int N>class Array{public: Array(); ~Array();public: T & operator[](int i);//重载下标运算符 int length() const{ return m_length; }//获取数组长度 bool capacity(int n);//是否可改变数组容量private: int m_length;//数组当前长度 int m_capacity;//当前内存容量 T *m_p;//指向数组内存的指针};template<typename T,int N>Array<T, N>::Array(){ m_p = new T[N]; m_capacity = m_length = N;}template<typename T,int N>Array<T, N>::~Array(){ delete[] m_p;}template<typename T,int N>T & Array<T, N>::operator[](int i){ if (i<0||i>=m_length){ cout << "Exception:Array index out of bounds!" << endl; } return m_p[i];}template<typename T,int N>bool Array<T, N>:: capacity(int n){ if (n>0){ int len = m_length + n; if (len<=m_capacity){  m_length = len;  return true; } else{  T *pTemp = new T[m_length + 2 * n*sizeof(T)];  if (NULL==pTemp){  cout << "Exception: Failed to allocate memory!";  return false;  }  else{   memcpy(pTemp,m_p,m_length*sizeof(T));  delete[] m_p;  m_p = pTemp;  m_capacity = m_length = len;  } } } else{ int len = m_length - abs(n); if (len<0){  cout << "Exception:Array length is too small!" << endl;  return false; } else{  m_length = len;  return true; } }}int main(){ Array<int, 5> arr; for (int i = 0, len = arr.length(); i < len;i++){ arr[i] = 2 * i; } cout << "first print:" << endl; for (int i = 0, len = arr.length(); i < len;i++){ cout << arr[i] << " "; } cout << endl; //扩大容量为增加的元素赋值 arr.capacity(8); for (int i = 5, len = arr.length(); i < len;i++){ arr[i] = 2 * i; } cout << endl; cout << "second print:" << endl; for (int i = 0, len = arr.length(); i < len;i++){ cout << arr[i] << " "; } cout << endl; arr.capacity(-4); cout << "third print: " << endl; for (int i = 0, len = arr.length(); i < len; i++){ cout << arr[i] << " "; } cout << endl; return 0;}

非类型模板参数的限制

非类型模板参数是有类型限制的。一般而言，它可以是常整数（包括enum枚举类型）或者指向外部链接对象的指针。

浮点数和类对象（class-type）不允许作为非类型模板参数：

template<double VAL>      // ERROR： 浮点数不可作为非类型模板参数double process(double v){  return v * VAL;}template<std::string name>   // ERROR：类对象不能作为非类型模板参数class MyClass{}稍作变通，我们即可使编译通过：template<double* PVAL>double process(const double& x){  return x * (*PVAL);}template<const char* name>class MyClass{  ...}

这样可顺利通过编译，但如果想在当前文件中使用这两个模板，还需要动一些手脚：

double val = 10;double res = process<&val>(20);   // ERROR: 表达式必须含有常量值MyClass<"hello"> x;         // ERROR: 模板参数不能引用非外部实体const char* s = "hello";MyClass<s> x;            // ERROR: 表达式必须含有常量值

这里就点出另外一点注意事项，也就是非类型模板参数的限制，非类型模板参数可以是指针，但该指针必须指向外部链接对象，还记得在A.cpp中如何引用B.cpp中的全局变量吗，在A.hpp中使用extern关键字对外部变量加以引用。

// B.cppdouble val = 3.14159265;char str[] = "hello";

// A.hppextern double val;extern char str[];

// A.cpp#include "A.hpp"double res = process<&val>(10);MyClass<str> x;

关于如何在C++项目中实现模板中的非类型参数就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，可以学到更多知识。如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到。