【C++, Java】C++模板和Java泛型之间有何不同？

缺乏、安全感 2022-06-17 12:38 89阅读 0赞

转自：http://blog.csdn.net/michellechouu/article/details/47044331

许多人都认为模板template和泛型generic这两个概念是等价的，因为两者都允许我们按照List<String>的样式编写代码。

不过，各种语言是怎么实现该功能，以及为什么这么做，却千差万别。

[Java][]的泛型的实现根植于“类型消除”这一概念。当源代码被转换成Java虚拟机字节码时，这种技术会消除参数化类型。

例如，假设有一下java 代码：

**\[java\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  Vector<String> vector = **new** Vector<String>();  
2.  vector.add(**new** String("hello"));  
3.  String str = vector.get(0);

编译时，上面的代码会被改写为：

**\[java\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  Vector vector = **new** Vector();  
2.  vector.add(**new** String("hello"));  
3.  String str = (String)vector.get(0);

有了Java泛型，我们可以做的事情也并没有真正改变多少；它只是让代码变得漂亮些。鉴于此，Java泛型有时也被成为”语法糖“。

这点跟C++的模板截然不同。

在C++中，模板本质上就是一套宏指令集，只是换了个名头，编译器会针对每种类型创建一份模板代码的副本。

有个证据可以证明这一点：MyClass<Foo>不会与MyClass<Bar>共享静态变量。然而，两个MyClass<Foo>实例则会共享静态变量。

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  /\* 
2.   \* MyClass.cpp 
3.   \* 
4.   \*  Created on: 2015?7?24? 
5.   \*      Author: nanzhou 
6.   \*/  
7.  **template**<**class** T> **class** MyClass \{  
8.  **public**:  
9.      **static** **int** val;  
10.     MyClass(**int** v) \{val = v;\}  
11. \};  
12.   
13. **template**<**typename** T> **int** MyClass<T>::bar;  
14.   
15. **template** **class** MyClass<Foo>;  
16. **template** **class** MyClass<Bar>;  
17.   
18. MyClass<Foo>\* foo1 = **new** MyClass<Foo>(10);  
19. MyClass<Foo>\* foo2 = **new** MyClass<Foo>(15);  
20. MyClass<Bar>\* bar1 = **new** MyClass<Bar>(20);  
21. MyClass<Bar>\* bar2 = **new** MyClass<Bar>(35);  
22.   
23. **int** f1 = foo1->val;//15  
24. **int** f2 = foo2->val;//15  
25. **int** b1 = bar1->val;//35  
26. **int** b2 = bar2->val;//35

![save_snippets.png][]

但在Java中，MyClass类的静态变量会由所有MyClass实例共享，无论类型参数相与否。

由于[架构][Link 1]设计上的差异，Java泛型和C++模板还有如下很多不同点;

1. C++模板可以使用int等基本数据类型。Java则不行，必须转而使用Integer

2. Java中，可以将模板的类型参数限定为某种特定类型。例如，你可能会使用泛型实现CardDeck，并规定参数必须扩展自CardGame。

3. C++中，类型参数可以实例化，Java不可以实例化

4. Java中，类型参数（即MyClass<Foo>中的Foo）不能用于静态方法和变量，因为他们会被MyClass<Foo>和MyClass<Bar>共享。但在C++中，这些类是不同的，类型参数可以用于静态方法和静态变量。

5. 在Java中，不管类型参数是什么，MyClass的所有实例都是同一类型。类型参数会在运行时被抹去。而C++中，参数类型不同，实例类型也不同

Java的泛型和C++模板，虽然在很多方面看起来都一样，实则大不相同。

[Java]: http://lib.csdn.net/base/javase
[view plain]: http://blog.csdn.net/michellechouu/article/details/47044331#
[save_snippets.png]: /images/20220617/f1d91dacf9d1418eb537bc03a91959bc.png
[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/architecture