C++ 模板系列小结02-非类型模板参数

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前面已经介绍了函数模板和类模板，还介绍了类模板的默认参数，在代码示例中都是用具体类型来作为模板参数的。

实际上，模板参数不局限于类型，普通值也可以作为模板参数，也就是本篇要讲的内容：非类型模板参数。

非类型模板参数

非类型模板参数的使用和类型模板参数有些不一样，不需要 typename 关键字了，直接指定具体类型。

如下代码所示：

 1template<typename T, int MAXSIZE = 20>
 2class STACK {
 3private:
 4    T elems[MAXSIZE];
 5    int numElems;
 6
 7public:
 8    STACK();
 9
10    void push(T const &);
11    void pop();
12    T top() const;
13    bool empty() const {
14        return numElems == 0;
15    }
16
17    bool full() const {
18        return numElems == MAXSIZE;
19    }
20};
21
22template<typename T, int MAXSIZE>
23STACK<T, MAXSIZE>::STACK() :numElems(0) {
24
25}
26
27template<typename T, int MAXSIZE>
28void STACK<T, MAXSIZE>::push(const T &elem) {
29    if (numElems == MAXSIZE) {
30        throw std::out_of_range("Stack<>::push(): stack is full");
31    }
32    elems[numElems] = elem;
33    numElems++;
34}
35
36template<typename T, int MAXSIZE>
37void STACK<T, MAXSIZE>::pop() {
38    if (numElems <= 0) {
39        throw std::out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");
40    }
41    numElems--;
42}
43
44template<typename T, int MAXSIZE>
45T STACK<T, MAXSIZE>::top() const {
46    if (numElems <= 0) {
47        throw std::out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");
48    }
49    return elems[numElems - 1];
50}
51
52int main() {
53    STACK<int> intStack;
54    intStack.push(1);
55    intStack.top();
56    intStack.pop();
57
58    STACK<int,10> int10Stack;
59    int10Stack.push(1);
60    int10Stack.top();
61    int10Stack.pop();
62    return 0;
63}
CPP

在使用非类型模板参数的时候，也就是基于值的模板参数，要么显示地指定这些值，要么作为默认参数有默认值。

非类型的函数模板参数

除了上面的类模板，函数模板同样可以用非类型的模板参数。

1template <typename T,int VAL = 3 >
2T addValue(T const&x){
3    return x + VAL;
4}
5
6int main{
7    addValue(10);
8    return 0;
9}
CPP

可以看到函数模板同样是可以用默认参数值的。

非类型模板参数的限制

不是所有的类型都可以作为非类型模板参数，它是有限制的。

通常而言，只有常整数（包括枚举值）或者指向外包链接对象的指针才可以，而浮点数和类对象是不允许作为非类型模板参数的。

1template<double VAT>
2double process(double v){
3    return v * VAT;
4}
CPP

以上的代码示例就是不行的。

小结

非类型模板参数只是 C++ 模板知识点里面一个小方面了，但在某些场景还在能发挥大作用的。

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