非类型模板形参取数组的维数

非类型模板形参取数组的维数

我们知道，用模板的时候可以为他提供两种类型的模板形参：一种是类型模板形参，一种是非类型模板形参。例如如下声明：


template<class T>void foo(T t); //用的类型模板形参


template<class T,int n>void foo(T t); //用了类型模板形参，同时还用到了非类型模板形参int

两者的区别是：对应类型模板形参，编译器会根据实参（对应模板函数）或者用户指定类型来实例化对应的模板函数或类型。而非类型模板形参主要是用来在模板函数调用时指定该形参的值。

非类型模板形参最常用的是用来自动获取数组的维数。比如，我们给某个函数传递一个数组，并在函数内部打印这个数组的值，如果没有模板，我们的做法就可能是如下这样：

void print(int r[],int N)

{

for (int i=0;i<N;++i)

{

cout<<r[i]<<",";

}

cout<<endl;

}
因为我们需要知道数组的维数，所以必须要求用户传递第二个参数作为维数传入。

但是，如果是用非类型模板参数，又该如何用呢？

我们如果给出如下的方案，并不能完全达到我们的目的：

template<class T,int N>

void print(T r
)

{

for (int i=0;i<N;++i)

{

cout<<r[i]<<",";

}

cout<<endl;

}
因为如果这样调用：

int main(){

int ss[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};

print(ss); //或者print<int>(ss);

return 0;

}
编译器会抱怨说：“void print(T
)”: 未能从“int [9]”为“int
”推导 模板 参数”。也就是我们还是得指定N：print<int,9>(ss)才行。如果是这样，那岂不还不如将维数放到函数的参数里面了。是不是？

其实，这完全不能怪编译器或者模板，因为只要这样写就完全可以了：

template<class T,int N>

void print(T (&r)
)

{

for (int i=0;i<N;++i)

{

cout<<r[i]<<",";

}

cout<<endl;

}
我们就可以直接调用:

print(ss); //或者print<int>(ss);
就可以了。这是为什么呢？

其实原理是很简单的，如果我们直接将数组名传给一个函数，数组将退化为一个指针，所以编译器自然也就无法用指针来推导维数了。但是我们强调传的是引用的话，编译器就明确知道这是一个数组，所以就去推导维数。我们可以给上面的程序加一句打印语句来测试：


template<class T,int N>


void print(T (&r)
)


{


cout<<sizeof(r)<<endl;


for (int i=0;i<N;++i)


{


cout<<r[i]<<",";


}


cout<<endl;


}


template<class T,int N>


void print1(T r
)


{


cout<<sizeof(r)<<endl;


for (int i=0;i<N;++i)


{


cout<<r[i]<<",";


}


cout<<endl;


}


int main()


{


int ss[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};


print(ss);


print1<int,9>(ss);




return 0;


}
运行结果如下：

36

1,2,3,4,5,6,7,8,9,

4

1,2,3,4,5,6,7,8,9,

很明显可以看出，传引用的方式他知道是一个数组，所以sizeof是按数组的方式计算的4*9=36.而第二种方式尽管我告诉他维数了，并且打印出结果了，但是丝毫没有改变编译器将print1的参数T r
视为一个指针的事实，所以sizeof的值为4.

好了，总结一下就是：如果希望用非类型模板形参的方式取数组的维数时，请记住用数组引用的方式作为形参！