C++ Templates中文版（第2版）

第 一部分 基礎(chǔ)知識
第 1章 函數(shù)模板 2
1.1 函數(shù)模板初探 2
1.1.1 定義模板 2
1.1.2 使用模板 3
1.1.3 兩階段編譯 4
1.2 模板實參推導(dǎo)簡介 5
1.3 多模板參數(shù) 7
1.3.1 返回類型的模板參數(shù) 7
1.3.2 推導(dǎo)返回類型 8
1.3.3 返回類型為公共類型 9
1.4 默認模板實參簡介 10
1.5 重載函數(shù)模板簡介 11
1.6 難道，我們不應(yīng)該…… 16
1.6.1 傳值還是傳引用 16
1.6.2 為什么不使用inline 16
1.6.3 為什么不使用constexpr 16
1.7 小結(jié) 17
第 2章 類模板 18
2.1 類模板Stack的實現(xiàn) 18
2.1.1 類模板的聲明 19
2.1.2 成員函數(shù)的實現(xiàn) 20
2.2 類模板Stack的使用 21
2.3 部分使用類模板 22
2.4 友元簡介 24
2.5 類模板的特化 25
2.6 偏特化 26
2.7 默認類模板實參 28
2.8 類型別名 30
2.9 類模板實參推導(dǎo) 32
2.10 模板化聚合體 35
2.11 小結(jié) 35
第3章 非類型模板參數(shù) 36
3.1 非類型的類模板參數(shù) 36
3.2 非類型的函數(shù)模板參數(shù) 38
3.3 非類型模板參數(shù)的限制 39
3.4 模板參數(shù)類型auto 40
3.5 小結(jié) 43
第4章 變參模板 44
4.1 變參模板簡介 44
4.1.1 變參模板示例 44
4.1.2 變參和非變參模板的重載 45
4.1.3 sizeof...運算符 46
4.2 折疊表達式 46
4.3 變參模板應(yīng)用 48
4.4 變參類模板和變參表達式 49
4.4.1 變參表達式 49
4.4.2 變參索引 50
4.4.3 變參類模板 51
4.4.4 變參推導(dǎo)指引 52
4.4.5 變參基類和using關(guān)鍵字 52
4.5 小結(jié) 54
第5章 基本技巧 55
5.1 關(guān)鍵字typename 55
5.2 零初始化 56
5.3 使用this-> 58
5.4 處理原始數(shù)組和字符串字面量的模板 58
5.5 成員模板 60
5.5.1 .template構(gòu)造 65
5.5.2 泛型lambda和成員模板 65
5.6 變量模板 66
5.7 模板的模板參數(shù)簡介 68
5.8 小結(jié) 73
第6章 移動語義和enable_if<> 74
6.1 完美轉(zhuǎn)發(fā)簡介 74
6.2 特殊成員函數(shù)模板 77
6.3 通過std::enable_if<>禁用 模板 79
6.4 使用enable_if<> 81
6.5 使用概念簡化enable_if<> 表達式 84
6.6 小結(jié) 85
第7章 傳值還是傳引用 86
7.1 傳值 86
7.2 傳引用 88
7.2.1 傳遞常量引用 88
7.2.2 傳遞非常量引用 90
7.2.3 傳遞轉(zhuǎn)發(fā)引用 91
7.3 使用std::ref()和std::cref() 92
7.4 處理字符串字面量和原始 數(shù)組 94
7.5 處理返回值 95
7.6 推薦的模板參數(shù)聲明方法 97
7.7 小結(jié) 99
第8章 編譯期編程 100
8.1 模板元編程 100
8.2 使用constexpr計算 102
8.3 偏特化的執(zhí)行路徑選擇 103
8.4 SFINAE 104
8.5 編譯期if簡介 108
8.6 小結(jié) 110
第9章 在實踐中使用模板 111
9.1 包含模型簡介 111
9.1.1 鏈接器錯誤 111
9.1.2 頭文件中的模板 112
9.2 模板和inline 113
9.3 預(yù)編譯頭文件 114
9.4 破譯大篇錯誤信息 115
9.5 后記 122
9.6 小結(jié) 122
第 10章 模板基本術(shù)語 123
10.1 是“類模板”還是 “模板類” 123
10.2 替換、實例化和特化 123
10.3 聲明和定義 124
10.4 單一定義規(guī)則 126
10.5 模板實參和模板形參 126
10.6 小結(jié) 127
第 11章 泛型庫 128
11.1 可調(diào)用對象 128
11.1.1 函數(shù)對象的支持 128
11.1.2 處理成員函數(shù)及額外的 參數(shù) 130
11.1.3 封裝函數(shù)調(diào)用 132
11.2 實現(xiàn)泛型庫的其他工具 133
11.2.1 類型特征 133
11.2.2 std::addressof() 135
11.2.3 std::declval() 135
11.3 完美轉(zhuǎn)發(fā)臨時變量 136
11.4 作為模板參數(shù)的引用 137
11.5 推遲估算 140
11.6 關(guān)于泛型庫的思考 141
11.7 小結(jié) 141
第二部分 深入模板
第 12章 深入模板基礎(chǔ) 144
12.1 參數(shù)化的聲明 144
12.1.1 虛成員函數(shù) 148
12.1.2 模板的鏈接 148
12.1.3 主模板 150
12.2 模板參數(shù) 150
12.2.1 類型參數(shù) 150
12.2.2 非類型參數(shù) 151
12.2.3 模板的模板參數(shù) 152
12.2.4 模板參數(shù)包 153
12.2.5 默認模板實參 154
12.3 模板實參 156
12.3.1 函數(shù)模板實參 156
12.3.2 類型實參 158
12.3.3 非類型模板實參 158
12.3.4 模板的模板實參 160
12.3.5 實參的等價性 162
12.4 變參模板 163
12.4.1 包擴展 163
12.4.2 包擴展的時機 164
12.4.3 函數(shù)參數(shù)包 166
12.4.4 多重和嵌套包擴展 167
12.4.5 零長度包擴展 168
12.4.6 折疊表達式 169
12.5 友元 170
12.5.1 類模板的友元類 170
12.5.2 類模板的友元函數(shù) 171
12.5.3 友元模板 173
12.6 后記 174
第 13章 模板中的名稱 175
13.1 名稱的分類 175
13.2 名稱查找 177
13.2.1 依賴于參數(shù)的查找 178
13.2.2 依賴于參數(shù)的友元 聲明的查找 179
13.2.3 注入的類名稱 180
13.2.4 當前的實例化 181
13.3 解析模板 183
13.3.1 非模板中的上下文 相關(guān)性 183
13.3.2 依賴類型的名稱 186
13.3.3 依賴模板的名稱 188
13.3.4 using聲明中的依賴型 名稱 189
13.3.5 ADL和顯式模板實參 190
13.3.6 依賴型表達式 190
13.3.7 編譯器錯誤 192
13.4 繼承和類模板 193
13.4.1 非依賴型基類 193
13.4.2 依賴型基類 194
13.5 后記 196
第 14章 實例化 198
14.1 按需實例化 198
14.2 延遲實例化 200
14.2.1 部分和完全實例化 200
14.2.2 實例化組件 200
14.3 C 的實例化模型 203
14.3.1 兩階段查找 203
14.3.2 實例化點 204
14.3.3 包含模型 207
14.4 實現(xiàn)方案 207
14.4.1 貪婪實例化 209
14.4.2 查詢實例化 210
14.4.3 迭代實例化 211
14.5 顯式實例化 212
14.5.1 手動實例化 212
14.5.2 顯式實例化聲明 214
14.6 編譯期的if語句 215
14.7 標準庫 216
14.8 后記 217
第 15章 模板實參推導(dǎo) 218
15.1 推導(dǎo)的過程 218
15.2 推導(dǎo)的上下文 220
15.3 特殊的推導(dǎo)情況 221
15.4 初始化列表 222
15.5 參數(shù)包 223
15.6 右值引用 225
15.6.1 引用折疊規(guī)則 225
15.6.2 轉(zhuǎn)發(fā)引用 226
15.6.3 完美轉(zhuǎn)發(fā) 227
15.6.4 推導(dǎo)的意外情況 229
15.7 SFINAE 230
15.8 推導(dǎo)的限制 233
15.8.1 可行的實參轉(zhuǎn)換 233
15.8.2 類模板實參 234
15.8.3 默認調(diào)用實參 234
15.8.4 異常規(guī)范 235
15.9 顯式函數(shù)模板參數(shù) 236
15.10 基于初始化器和表達式的 推導(dǎo) 238
15.10.1 auto類型的規(guī)范 238
15.10.2 使用decltype表示一個表達式的類型 242
15.10.3 decltype(auto) 244
15.10.4 auto推導(dǎo)的特殊 情況 246
15.10.5 結(jié)構(gòu)化綁定 249
15.10.6 泛型lambda表達式 252
15.11 別名模板 254
15.12 類模板參數(shù)推導(dǎo) 255
15.12.1 推導(dǎo)指引 256
15.12.2 隱式推導(dǎo)指引 257
15.12.3 其他 259
15.13 后記 262
第 16章 特化與重載 264
16.1 當“泛型代碼”不是特別適用的時候 264
16.1.1 透明自定義 265
16.1.2 語義的透明性 266
16.2 重載函數(shù)模板 267
16.2.1 簽名 267
16.2.2 重載的函數(shù)模板的局部排序 269
16.2.3 正式的排序規(guī)則 270
16.2.4 模板和非模板 272
16.2.5 變參函數(shù)模板 274
16.3 顯式特化 276
16.3.1 全局的類模板特化 276
16.3.2 全局的函數(shù)模板特化 279
16.3.3 全局的變量模板特化 281
16.3.4 全局的成員特化 281
16.4 類模板偏特化 284
16.5 變量模板偏特化 287
16.6 后記 287
第 17章 未來方向 289
17.1 寬松的typename規(guī)則 289
17.2 廣義非類型模板參數(shù) 290
17.3 函數(shù)模板的偏特化 292
17.4 命名模板實參簡介 293
17.5 重載類模板 294
17.6 中間包擴展的演繹 294
17.7 void的規(guī)則化 295
17.8 模板的類型檢查 296
17.9 反射元編程 297
17.10 包管理工具 298
17.11 模塊 299
第三部分 模板與設(shè)計
第 18章 模板的多態(tài) 302
18.1 動多態(tài) 302
18.2 靜多態(tài) 304
18.3 動多態(tài)與靜多態(tài) 306
18.4 使用概念 308
18.5 新形式的設(shè)計模式 309
18.6 泛型程序設(shè)計 310
18.7 后記 312
第 19章 特征的實現(xiàn) 314
19.1 一個實例：累加一個序列 314
19.1.1 固定特征 314
19.1.2 值特征 317
19.1.3 參數(shù)化特征 321
19.2 特征、policy及policy類 321
19.2.1 特征和policy的區(qū)別 323
19.2.2 成員模板和模板的模板 參數(shù) 324
19.2.3 組合多個policy和（或）特征 325
19.2.4 運用普通的迭代器進行累積 325
19.3 類型函數(shù) 326
19.3.1 元素類型 327
19.3.2 轉(zhuǎn)換特征 329
19.3.3 謂詞特征 334
19.3.4 結(jié)果類型特征 336
19.4 基于SFINAE的特征 339
19.4.1 SFINAE函數(shù)重載 339
19.4.2 SFINAE偏特化 342
19.4.3 為SFINAE使用泛型lambda表達式 343
19.4.4 SFINAE友好的特征 346
19.5 IsConvertibleT 349
19.6 檢測成員 351
19.6.1 檢測成員類型 351
19.6.2 檢測任意的成員類型 353
19.6.3 檢測nontype成員 354
19.6.4 使用泛型lambda檢測 成員 357
19.7 其他特征技術(shù) 359
19.7.1 if-then-else 359
19.7.2 檢測nonthrowing 操作 362
19.7.3 特征的便利性 364
19.8 類型分類 366
19.8.1 確定基本類型 366
19.8.2 確定復(fù)合類型 368
19.8.3 識別函數(shù)類型 371
19.8.4 確定類類型 372
19.8.5 確定枚舉類型 373
19.9 policy特征 373
19.10 在標準庫中 376
19.11 后記 377
第 20章 類型屬性重載 379
20.1 算法特化 379
20.2 標簽調(diào)度 380
20.3 啟用/禁用函數(shù)模板 382
20.3.1 提供多種特化 383
20.3.2 EnableIf去往何處 385
20.3.3 編譯期if 386
20.3.4 術(shù)語 387
20.4 類特化 388
20.4.1 啟用/禁用類模板 388
20.4.2 類模板的標簽調(diào)度 390
20.5 實例化安全模板 392
20.6 在標準庫中 396
20.7 后記 396
第 21章 模板與繼承 398
21.1 空基類優(yōu)化 398
21.1.1 布局原則 398
21.1.2 作為基類的成員 400
21.2 奇妙遞歸模板模式 402
21.2.1 Barton-Nackman 技巧 404
21.2.2 運算符實現(xiàn) 406
21.2.3 門面模式 407
21.3 混入 413
21.3.1 奇妙的混入 415
21.3.2 參數(shù)化的虛擬性 415
21.4 命名模板實參 416
21.5 后記 419
第 22章 橋接靜多態(tài)與動多態(tài) 421
22.1 函數(shù)對象、指針以及std::function<> 421
22.2 泛化的函數(shù)指針 423
22.3 橋接接口 425
22.4 類型擦除 426
22.5 可選的橋接 427
22.6 性能考慮 429
22.7 后記 429
第 23章 元編程 431
23.1 現(xiàn)代C 元編程的狀況 431
23.1.1 值元編程 431
23.1.2 類型元編程 432
23.1.3 混合元編程 433
23.1.4 單位類型的混合元編程 435
23.2 反射元編程的維度 437
23.3 遞歸實例化的代價 438
23.4 計算完備性 441
23.5 遞歸實例化還是遞歸模板實參 441
23.6 枚舉值還是靜態(tài)常量 442
23.7 后記 443
第 24章 類型列表 446
24.1 解剖一個類型列表 446
24.2 類型列表算法 448
24.2.1 索引 448
24.2.2 尋找最佳匹配 449
24.2.3 追加元素到類型 列表 451
24.2.4 反轉(zhuǎn)類型列表 453
24.2.5 轉(zhuǎn)化類型列表 454
24.2.6 累加類型列表 455
24.2.7 插入排序 457
24.3 非類型類型列表 459
24.4 使用包擴展來優(yōu)化算法 462
24.5 cons風格的類型列表 463
24.6 后記 465
第 25章 元組 466
25.1 基礎(chǔ)元組設(shè)計 466
25.1.1 存儲 466
25.1.2 構(gòu)造 468
25.2 基礎(chǔ)元組運算 469
25.2.1 比較 469
25.2.2 輸出 470
25.3 元組算法 471
25.3.1 作為類型列表 471
25.3.2 增刪 472
25.3.3 反轉(zhuǎn) 473
25.3.4 索引列表 474
25.3.5 用索引列表反轉(zhuǎn) 475
25.3.6 重排和選擇 477
25.4 展開元組 480
25.5 優(yōu)化元組 480
25.5.1 元組和EBCO 481
25.5.2 常數(shù)時間復(fù)雜度的get() 484
25.6 元組索引 485
25.7 后記 487
第 26章 可辨識聯(lián)合體 489
26.1 存儲簡介 490
26.2 設(shè)計 491
26.3 值的查詢與提取 494
26.4 元素初始化、賦值和析構(gòu) 495
26.4.1 初始化 495
26.4.2 析構(gòu) 496
26.4.3 賦值 497
26.5 訪問者 500
26.5.1 訪問結(jié)果類型 503
26.5.2 公共結(jié)果類型 504
26.6 variant的初始化和賦值 505
26.7 后記 508
第 27章 表達式模板 510
27.1 臨時變量和割裂的循環(huán) 510
27.2 在模板實參中對表達式編碼 514
27.2.1 表達式模板的操作數(shù) 515
27.2.2 Array類型 518
27.2.3 運算符 520
27.2.4 回顧 521
27.2.5 表達式模板賦值 523
27.3 表達式模板的性能與局限 524
27.4 后記 524
第 28章 調(diào)試模板 527
28.1 淺層實例化 527
28.2 靜態(tài)斷言 529
28.3 原型 530
28.4 追蹤器 532
28.5 預(yù)言機 535
28.6 后記 536
附錄A 單一定義規(guī)則 537
A.1 編譯單元 537
A.2 聲明和定義 538
A.3 單一定義規(guī)則的細節(jié) 539
A.3.1 程序中的單一定義約束 539
A.3.2 編譯單元中的單一定義約束 540
A.3.3 跨編譯單元的等價性約束 542
附錄B 值類別 545
B.1 傳統(tǒng)的左值和右值 545
B.2 C 11值類別 546
B.3 使用decltype檢查值類別 549
B.4 引用類型 549
附錄C 重載解析 551
C.1 何時應(yīng)用重載解析 551
C.2 簡化過的重載解析 552
C.2.1 成員函數(shù)的隱含實參 554
C.2.2 精細完美匹配 555
C.3 重載的細節(jié) 556
C.3.1 非模板優(yōu)先或更特化的模板 557
C.3.2 轉(zhuǎn)換序列 557
C.3.3 指針的轉(zhuǎn)型 558
C.3.4 初始化列表 559
C.3.5 仿函數(shù)和代理函數(shù) 562
C.3.6 其他的重載情況 562
附錄D 標準庫類型實用程序 564
D.1 使用類型特征 564
D.1.1 std::integral_constant和std::bool_constant 565
D.1.2 使用特征時應(yīng)該知道的事 566
D.2 基本和復(fù)合類型類別 567
D.2.1 基本類型類別的測試 567
D.2.2 復(fù)合類型類別的測試 571
D.3 類型屬性和操作 572
D.3.1 其他類型屬性 572
D.3.2 特定操作測試 580
D.3.3 類型之間的關(guān)系 587
D.4 類型構(gòu)造 589
D.5 其他特征 593
D.6 組合類型特征 595
D.7 其他工具 596
附錄E 概念 598
E.1 使用概念 598
E.2 定義概念 600
E.3 約束的重載 602
E.3.1 約束的歸并 602
E.3.2 約束和標簽調(diào)度 603
E.4 概念小提示 604
E.4.1 測試概念 604
E.4.2 概念粒度 604
E.4.3 二進制兼容性 605
術(shù)語表 607