STL基础（四）非类型模板参数

1、非类型模板参数

前面两篇文章中举的例子中模板参数都是类型，但是在C++模板编程中，模板参数不仅仅可以是类型，也可以是非类型。这里举个简单的例子：

template <int N>
void print() {
    std::cout << N << std::endl;
}

int main() {
    MyTemplate::print<3>();		// 3
}

例中print的模板参数是一个int，并不是我们之前所使用的<typename T>。

非类型模板参数可以是以下几种类型：

• 整型或者枚举
• 指向对象或者函数的指针
• 引用类型
• 指向成员的指针
• std::nullptr_t

template<int SIZE> 
class A{ /*...*/ };         // 整型非类型模板参数

template<char *p> 
class X { /*...*/ };        // 指针非类型模板参数，全局/静态变量指针

template<int ( *func)(int)> 
struct Y { /*...*/ };       // 函数指针非类型模板参数

template<int& R> 
struct Z { /*...*/ };       // 引用非类型模板参数，需引用全局/静态变量

struct C { int m; };
template<int C::* M> 
struct Q { /*...*/ };       // 指向成员的指针非类型模板参数

非常注意的是：非类型模板参数的值必须在编译期确定。

编译期可以确定的值或变量有如下几个：

• 字面量：例如整数、字符、布尔值等，浮点型并不属于编译器可以确定的；

template<int N>
struct Constant {
    static const int value = N;
};
constexpr int a = Constant<5>::value;

• 全部变量或静态变量的地址或引用

char g_s[] = "abc";
template<char *p>
struct Test() {
    void print { std::cout << p << std::endl; }
};
Test<g_s> obj;

• 全局或静态函数的地址（函数指针）

void print() {
    std::cout << "Hello Function" << std::endl;
}
template<void (*func)()>
struct TestFunction {
    void exec() { func(); }
};
TestFunction<print> testFunction;
testFunction.exec();

• 枚举enum

enum class Color { Red, Blue, Green };
template<Color color>
struct Test {

};
Test<Color::Red> obj; // 使用Color::Red模板实例化Test

• 指向成员的指针

struct Example { int value; };

template<int Example::*ptr>
struct Test2 {
	void print(Example& e) {
		std::cout << e.*ptr << std::endl;
	}
};

Example e;
e.value = 10;
Test2<&Example::value> obj2;
obj2.print(e);

成员指针可能会比较让人疑惑，Example::*ptr表示Example中的某个成员，int限定了这个成员的类型，更多的成员指针内容可参考：

这里有一点要注意，非类型模板参数如果是指向成员的指针，指向的类型可以是任意类型：

struct Example { 
    int value; 
    People p;
};
template<People Example::*ptr>
struct Test2 {
	void print(Example& e) {
		std::cout << e.*ptr << std::endl;
	}
};

非类型模板参数就暂时先了解到这，我们需要记住的是，C++模板参数不仅仅可以是类型，还可以是编译期可以确定的值或者是变量。