详解C++的模板中typename关键字的用法

 更新时间:2016年06月24日 15:53:22   作者:Hunk Shi  
在C++的Template中我们经常可以见到使用typename来定义类型名称,更加具体的我们就在接下来为大家详解C++的模板中typename关键字的用法,需要的朋友可以参考下:

typename的使用场合
用处1, 用在模板定义里, 标明其后的模板参数是类型参数。
例如

template<typename T, typename Y>
T foo(const T& t, const Y& y){//....};

templace<typename T>
class CTest
{
private:
 T t;
public:
 //...
}

其实,这里最常用的是使用关键字class,而且二者功能完全相同,这里的class和定义类时的class完全是两回事,C++当时就是为了减少关键字,才使用了class。但最终却不得不引入了typename,究竟是
什么原因呢?请看第二条,也就是typename的第二个用法。
用处2, 模板中标明“内嵌依赖类型名”
这里有三个词,内嵌、依赖、类型名。那么什么是“内嵌依赖类型名(nested dependent type name)”?
请看SGI STL里的一个例子, 只是STL中count范型算法的实现:

template <class _InputIter, class _Tp>
typename iterator_traits<_InputIter>::difference_type
count(_InputIter __first, _InputIter __last, const _Tp& __value) {
 __STL_REQUIRES(_InputIter, _InputIterator);
 __STL_REQUIRES(typename iterator_traits<_InputIter>::value_type,
         _EqualityComparable);
 __STL_REQUIRES(_Tp, _EqualityComparable);
 typename iterator_traits<_InputIter>::difference_type __n = 0;
 for ( ; __first != __last; ++__first)
  if (*__first == __value)
   ++__n;
 return __n;
}

这里有三个地方用到了typename:返回值、参数、变量定义。分别是:

typename iterator_traits<_InputIter>::difference_type
typename iterator_traits<_InputIter>::value_type
typename iterator_traits<_InputIter>::difference_type __n = 0;

difference_type, value_type就是依赖于_InputIter(模板类型参数)的类型名。源码如下:

template <class _Iterator>
struct iterator_traits {
 typedef typename _Iterator::iterator_category iterator_category;
 typedef typename _Iterator::value_type    value_type;
 typedef typename _Iterator::difference_type  difference_type;
 typedef typename _Iterator::pointer      pointer;
 typedef typename _Iterator::reference     reference;
};

内嵌是指定义在类名的定义中的。以上difference_type和value_type都是定义在iterator_traits中的。
依赖是指依赖于一个模板参数。 typename iterator_traits<_inputiter>::difference_type中difference_type依赖于模板参数_InputIter。
类型名是指这里最终要指出的是个类型名,而不是变量。例如iterator_traits<_inputiter>::difference_type完全有可能是类iterator_traits<_inputiter> 类里的一个static对象。而且当我们这样写的时候,C++默认就是解释为一个变量的。所以,为了和变量区分,必须使用typename告诉编译器。
那么是不是所有的T::type_or_variable, 或者tmpl:type_or_variable都需要使用typename呢?不是,有以下两个例外。
例外
(1)类模板定义中的基类列表。
例如

template<class T>
class Derived: public Base<T>::XXX
{
  ...
}

(2)类模板定义中的初始化列表。

Derived(int x) : Base<T>::xxx(x)
{
  ...
}

为什么这里不需要呢?因为编译器知道这里需要的是类型还是变量,(1)基类列表里肯定是类型名,(2)初始化列表里肯定是成员变量名。

typename和class的区别 
在c++ Template中很多地方都用到了typename与class这两个关键字,而且好像可以替换,是不是这两个关键字完全一样呢?
相信学习C++的人对class这个关键字都非常明白,class用于定义类,在模板引入c++后,最初定义模板的方法为: template<class T>......
在这里class关键字表明T是一个类型,后来为了避免class在这两个地方的使用可能给人带来混淆,所以引入了typename这个关键字,它的作用同
class一样表明后面的符号为一个类型,这样在定义模板的时候就可以使用下面的方式了:

template<typename T>......
在模板定义语法中关键字class与typename的作用完全一样。
typename难道仅仅在模板定义中起作用吗?其实不是这样,typename另外一个作用为:使用嵌套依赖类型(nested depended name),如下所示:

class MyArray 
{ 
  public:
  typedef int LengthType;
  .....
}

template<class T>
void MyMethod( T myarr ) 
{ 
  typedef typename T::LengthType LengthType; 
  LengthType length = myarr.GetLength; 
}

这个时候typename的作用就是告诉c++编译器,typename后面的字符串为一个类型名称,而不是成员函数或者成员变量,这个时候如果前面没有
typename,编译器没有任何办法知道T::LengthType是一个类型还是一个成员名称(静态数据成员或者静态函数),所以编译不能够通过。

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