Typableitungsmechanismus von C++-Funktionsvorlagen

Funktionsvorlagen leiten Rückgabetypen und Typen zur Kompilierungszeit über den Typinferenzmechanismus ab und ermöglichen so die Erstellung generischer Funktionen oder Klassen mit unterschiedlichen Parametertypen. Zu den Typableitungsregeln gehören: Perfekte Weiterleitung: Vorlagenparameter werden direkt vom Parametertyp im Funktionsprototyp übergeben. Vorlagenparameter-Inferenz: Der Compiler leitet den Typ der Vorlagenparameter vom Parametertyp ab, beginnend mit dem spezifischsten Parametertyp.

Typableitungsmechanismus der C++-Funktionsvorlage

Was ist eine Funktionsvorlage? Wie kann ich während der Kompilierung eine Typableitung für eine Funktionsvorlage durchführen, sodass der Compiler beim Instanziieren der Vorlagenfunktion automatisch auf den Rückgabetyp und andere Typen basierend auf den Parametertypen schließen kann?

Template-Mechanismus

Eine Vorlage ist ein Programmierkonstrukt, das die Erstellung eines gemeinsamen Satzes von Funktionen oder Klassen ermöglicht, die für mehrere Datentypen verwendet werden können. Durch die Verwendung einer geeigneten Syntax können wir beim Schreiben einer Funktion oder Klasse Typparameter verwenden und dann die Vorlage mit verschiedenen Parametertypen aufrufen.

Typinferenz

Typinferenz bezieht sich auf den Prozess der automatischen Ableitung des Rückgabetyps oder anderer Typen aus den Funktionsparametertypen. In Funktionsvorlagen werden unbekannte Typen mithilfe von Vorlagenparametern angegeben, und der Compiler leitet diese unbekannten Typen ab, indem er die Parametertypen im Vorlagenaufruf analysiert.

Abzugsregeln

Typabzug folgt den folgenden Regeln:

1. Perfect Forward: Wenn ein Vorlagenparameter in einem Funktionsparametertyp eines Funktionsprototyps erscheint, wird sein Typ direkt an den entsprechenden Parametertyp des aufgerufenen übergeben Funktion.

2. Rückschluss auf Vorlagenparameter: Wenn ein Vorlagenparameter im Rückgabetyp oder einem anderen Typ eines Funktionsprototyps erscheint, versucht der Compiler, seinen Typ aus dem Funktionsparametertyp abzuleiten. Es verwendet die folgenden Schritte:

   • Beginnen Sie mit dem spezifischsten Parametertyp und suchen Sie nach Typen, die mit den Vorlagenparametern übereinstimmen.
   • Wenn eine Übereinstimmung gefunden wird, wird auf den Typ des Vorlagenparameters geschlossen.
   • Wenn keine Übereinstimmung gefunden wird, meldet der Compiler einen Fehler.

Praktischer Fall

Betrachten Sie die folgende Funktionsvorlage:

template <typename T>
T sum(T a, T b) {
    return a + b;
}

Wenn wir diese Vorlagenfunktion aufrufen, leitet der Compiler den Typ von T basierend auf dem Parametertyp ab. Zum Beispiel: T 的类型。例如：

int x = sum(10, 20);  // T 被推断为 int

在这个示例中，T 被推断为 int，因为两个参数都是 int 类型。因此，该函数返回一个 intrrreee

In diesem Beispiel wird T als int abgeleitet, da beide Parameter vom Typ int sind. Daher gibt die Funktion einen int zurück.

Hinweise

Bei der Typableitung sind einige Punkte zu beachten:

• Der abgeleitete Typ muss den Einschränkungen der Vorlagenparameter entsprechen.
• Typ kann nicht aus leerer Parameterliste abgeleitet werden.
• Wenn Vorlagenparameter in Rückgabetypen und Parametertypen vorkommen, werden die Ableitungsregeln komplexer.

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