Question

c++为什么存在显式实例化，显式具体化两种显式声明

Answer 1

1>显式具体化
显式具体化也是基于函数模板的，只不过在函数模板的基础上，添加一个专门针对特定类型的、实现方式不同的具体化函数。

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• template<>void swap<job>(job &a, job &b)  

• {  

• int salary;  

• salary = a.salary;  

• a.salary = b.salary;  

• b.salary = salary;  

• }  





如上所示，该具体化函数的实现与模板并不一致，编译器解析函数调用时会选择最匹配的函数定义。

2>定义同名常规函数


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• void swap(job &a, job &b)  

• {  

• int salary;  

• salary = a.salary;  

• a.salary = b.salary;  

• b.salary = salary;  

• }  


由于编译器在重载解析时，会选择最匹配函数定义，所以在调用swap(jobA, jobB)时，编译器会选择void swap(job &a, job &b)函数定义，而屏蔽了模板函数。


同时，模板函数也可以重载，其操作与常规函数一致。


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• template <class T> void swap(T &a, T &b);  

• template <class T> void swap(T &a, T &b, T &c);  

• template <typename T> void swap(T &a, T &b)  

• {  

• T temp;  

• temp = a;  

• a = b;  

• b = temp;  

• }  

• template <typename T> void swap(T &a, T &b, T &c)  

• {  

• T temp;  

• temp = a;  

• a = b;  

• b = c;  

• c = temp;  

• }  

上面主要说的是函数模板的具体化，下面说下模板实例化。

函数模板：


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• #define MAXNAME 128  

• struct job  

• {  

• char name[MAXNAME]:  

• int salary;  

• };  

• template<class T>  

• void swap(T &a, T &b )  

• {  

• T temp;  

• temp = a;  

• a = b;  

• b = temp;  

• };  

• template void swap<int>(int &a, int & b);  //显式实例化，只需声明  

• template<> void swap<job>(job &a, job &b)   //显式具体化（上面已经讲过，注意与实例化区分开，必须有定义）  

• {  

• int salary:  

• salary = a.salary:  

• a.salary = b.salary;  

• b.salary = salary;  

• };//explicite specialization.  


类模板：

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• template <class T>  

• class Arrary  

• {  

• private:  

• T* ar;  

• int l;  

• ...  

• };//template class declaration.  

• template class Array<int>;   //explicit instantiation. 显式实例化  

• template<> class Array<job>  

• {  

• private:  

• job* ar;  

• int l;  

• };//expicit specialization.   显式具体化，类定义体可以不同于类模板Array  



相应的，隐式实例化指的是：在使用模板之前，编译器不生成模板的声明和定义实例。只有当使用模板时，编译器才根据模板定义生成相应类型的实例。如：
int i=0, j=1;
swap(i, j);  //编译器根据参数i，j的类型隐式地生成swap<int>(int &a, int &b)的函数定义。
Array<int> arVal;//编译器根据类型参数隐式地生成Array<int>类声明和类函数定义。

显式实例化：
当显式实例化模板时，在使用模板之前，编译器根据显式实例化指定的类型生成模板实例。如前面显示实例化（explicit instantiation）模板函数和模板类。其格式为：
template typename function<typename>(argulist);
template class classname<typename>;
显式实例化只需声明，不需要重新定义。编译器根据模板实现实例声明和实例定义。

显示具体化：
对于某些特殊类型，可能不适合模板实现，需要重新定义实现，此时可以使用显示具体化（explicite specialization）。显示实例化需重新定义。格式为：
template<> typename function<typename>(argu_list){...};
template<> class classname<typename>{...};


综上：

template<> void swap<job>(job &a, job &b) {……};是函数模板的显式具体化，意思是job类型不适用于函数模板swap的定义，因此通过这个显式具体化重新定义；也可简写作template<> void swap(job &a, job &b);

template void swap<job>(job &a, job &b);是函数模板的一个显式实例化，只需声明，编译器遇到这种显式实例化，会根据原模板的定义及该声明直接生成一个实例函数，该函数仅接受job型。否则编译器遇到模板的使用时才会隐式的生成相应的实例函数。