Effective C++ 读书笔记 Item42 typename的两种用法

朱雀 2020-07-05 04:58 742阅读 0赞

时至今日还有人在论坛里问模板参数前的`typename`和`class`有何区别：

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

答案是没有区别！有人觉得class写起来方便就用class，有人觉得typename语义更正确就用typename。 然而typename和class对编译器而言却是不同的东西，这是本节的重点所在。

typename可以用来帮编译器识别嵌套从属类型名称，基类列表和成员初始化列表除外。

# 声明一个类型 #

`typename`的第一个作用在于声明一个类型。为什么类型还需要声明呢？因为编译器并不是总会知道哪个名称是个类型。 下面的代码会编译错：

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

发生编译错误是因为编译器不知道C::const\_iterator是个类型。万一它是个变量呢？C::const\_iterator的解析有着逻辑上的矛盾： 直到确定了C是什么东西，编译器才会知道C::const\_iterator是不是一个类型； 然而当模板被解析时，C还是不确定的。这时我们声明它为一个类型才能通过编译：

typename C::const_iterator it(container.begin());

# 嵌套从属名称 #

事实上类型C::const\_iterator依赖于模板参数C， 模板中依赖于模板参数的名称称为从属名称（dependent name）， 当一个从属名称嵌套在一个类里面时，称为嵌套从属名称（nested dependent name）。 其实C::const\_iterator还是一个嵌套从属类型名称（nested dependent type name）。

嵌套从属名称是需要用typename声明的，其他的名称是不可以用typename声明的。比如下面是一个合法的声明：

template<typename C>
    void f(const C& container, typename C::iterator iter);

如果你把`const C&`也声明了`typename`也是要编译错的哦：

template<typename C>
    void f(typename const C& container, typename C::iterator iter);

错误输出：

error: expected a qualified name after 'typename'

# 一个例外 #

模板中的嵌套从属名称是需要`typename`声明的，然而有一个例外情况： 在派生子类的基类列表中，以及构造函数的基类初始化列表中，不允许`typename`声明。 例如`Derived<T>`继承自`Base<T>::Nested`：

template<typename T>
    class Derived: public Base<T>::Nested{  // 继承基类列表中不允许声明`typename`
    public:
        explicit Derived(int x): Base<T>::Nested(x){    // 基类初始化列表不允许声明`typename`
            typename Base<T>::Nested tmp;   // 这里是要声明的
        }
    };

# traits #

C++提供了一系列的traits模板，用来提供类型信息。比如：

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

其实上述模板方法也可以不同traits来实现，比如：

template<typename container>
    void workWithIterator(typename container::iterator it){
        typename container::value_type tmp(*it);
    }

但traits提供了更加一致的使用方式以及容器实现的灵活性，模板代码也简洁了不少。 尽管如此，程序员还是懒惰的。我们倾向于用`typedef`来给这些嵌套从属名称起一些别名：

template<typename IterT>
    void workWithIterator(IterT it){
        typedef typename std::iterator_traits<Iter>::value_type value_type;
        value_type tmp(*it);
    }

虽然`typedef typename`看起来也很怪异，但你想敲很多遍`typename std::iterator_traits<Iter>::value_type`么？