詳解C++的模板中typename關鍵字的用法

weixin_34293059發表於2018-09-23
C++

用處1, 用在模板定義裡, 標明其後的模板引數是型別引數。

例如：

template<typename T, typename Y>
T foo(const T& t, const Y& y){//....};

templace<typename T>
class CTest
{
private:
 T t;
public:
 //...
}

其實，這裡最常用的是使用關鍵字class，而且二者功能完全相同，這裡的class和定義類時的class完全是兩回事，C++當時就是為了減少關鍵字，才使用了class。但最終卻不得不引入了typename，究竟是

什麼原因呢？請看第二條，也就是typename的第二個用法。

用處2, 模板中標明“內嵌依賴型別名”

這裡有三個詞，內嵌、依賴、型別名。那麼什麼是“內嵌依賴型別名(nested dependent type name)”？

請看SGI STL裡的一個例子, 只是STL中count範型演算法的實現：

template <class _InputIter, class _Tp>
typename iterator_traits<_InputIter>::difference_type
count(_InputIter __first, _InputIter __last, const _Tp& __value) {
 __STL_REQUIRES(_InputIter, _InputIterator);
 __STL_REQUIRES(typename iterator_traits<_InputIter>::value_type,
         _EqualityComparable);
 __STL_REQUIRES(_Tp, _EqualityComparable);
 typename iterator_traits<_InputIter>::difference_type __n = 0;
 for ( ; __first != __last; ++__first)
  if (*__first == __value)
   ++__n;
 return __n;
}

這裡有三個地方用到了typename：返回值、引數、變數定義。分別是：

typename iterator_traits<_InputIter>::difference_type
typename iterator_traits<_InputIter>::value_type
typename iterator_traits<_InputIter>::difference_type __n = 0;

difference_type， value_type就是依賴於_InputIter（模板型別引數）的型別名。原始碼如下：

template <class _Iterator>
struct iterator_traits {
 typedef typename _Iterator::iterator_category iterator_category;
 typedef typename _Iterator::value_type    value_type;
 typedef typename _Iterator::difference_type  difference_type;
 typedef typename _Iterator::pointer      pointer;
 typedef typename _Iterator::reference     reference;
};

內嵌是指定義在類名的定義中的。以上difference_type和value_type都是定義在iterator_traits中的。

依賴是指依賴於一個模板引數。 typename iterator_traits::difference_type中difference_type依賴於模板引數_InputIter。

型別名是指這裡最終要指出的是個型別名，而不是變數。例如iterator_traits::difference_type完全有可能是類iterator_traits 類裡的一個static物件。而且當我們這樣寫的時候，C＋＋預設就是解釋為一個變數的。所以，為了和變數區分，必須使用typename告訴編譯器。
那麼是不是所有的T::type_or_variable, 或者tmpl:type_or_variable都需要使用typename呢？不是，有以下兩個例外。

例外

（1）類别範本定義中的基類列表。

例如

template<class T>
class Derived: public Base<T>::XXX
{
  ...
}

（2）類别範本定義中的初始化列表。

Derived(int x) : Base<T>::xxx(x)
{
  ...
}

為什麼這裡不需要呢？因為編譯器知道這裡需要的是型別還是變數，（1）基類列表裡肯定是型別名，（2）初始化列表裡肯定是成員變數名。

typename和class的區別

在c++ Template中很多地方都用到了typename與class這兩個關鍵字，而且好像可以替換，是不是這兩個關鍵字完全一樣呢?

相信學習C++的人對class這個關鍵字都非常明白，class用於定義類，在模板引入c++後，最初定義模板的方法為： template<class T>……

在這裡class關鍵字表明T是一個型別，後來為了避免class在這兩個地方的使用可能給人帶來混淆，所以引入了typename這個關鍵字，它的作用同

class一樣表明後面的符號為一個型別，這樣在定義模板的時候就可以使用下面的方式了：

template<typename T>……

在模板定義語法中關鍵字class與typename的作用完全一樣。

typename難道僅僅在模板定義中起作用嗎？其實不是這樣，typename另外一個作用為：使用巢狀依賴型別(nested depended name)，如下所示：

class MyArray 
{ 
  public：
  typedef int LengthType;
  .....
}

template<class T>
void MyMethod( T myarr ) 
{ 
  typedef typename T::LengthType LengthType; 
  LengthType length = myarr.GetLength; 
}

這個時候typename的作用就是告訴c++編譯器，typename後面的字串為一個型別名稱，而不是成員函式或者成員變數，這個時候如果前面沒有typename，編譯器沒有任何辦法知道T::LengthType是一個型別還是一個成員名稱(靜態資料成員或者靜態函式)，所以編譯不能夠通過。

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