【C++】C++11可变参数模板

👀樊梓慕:个人主页

 🎥个人专栏:《C语言》《数据结构》《蓝桥杯试题》《LeetCode刷题笔记》《实训项目》《C++》《Linux》《算法》

🌝每一个不曾起舞的日子,都是对生命的辜负


目录

前言

可变参数模板的定义方式

可变参数模板的使用 

编译时递归展开参数包

可变参数模板的应用:emplace系列函数

对比emplace_back与push_back

emplace系列真正的优势在于浅拷贝的类

总结

List类增添模拟实现emplace系列函数

构造

emplace_back()

emplace()


前言

其实我们之前经常使用可变参数模板,C语言的printf函数大家一定非常熟悉,其实这就是一种可变参数模板:

那么在C++11引入可变参数模板的设计可以带来什么变化呢?让我们一起来学习下吧! 


欢迎大家📂收藏📂以便未来做题时可以快速找到思路,巧妙的方法可以事半功倍。 

=========================================================================

GITEE相关代码:🌟樊飞 (fanfei_c) - Gitee.com🌟

=========================================================================


可变参数模板的定义方式

template<class ...Args>
返回类型 函数名(Args... args)
{
  //函数体
}

例如:

// Args是一个模板参数包,args是一个函数形参参数包
// 声明一个参数包Args...args,这个参数包中可以包含0到任意个模板参数。
template <class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{}
  • 模板参数Args前面有『 省略号』,代表它是一个可变模板参数,我们把带省略号的参数称为参数包,参数包里面可以包含0到任意个模板参数,而args则是一个函数形参参数包。
  • 模板参数包Args和函数形参参数包args的名字可以任意指定,并不是说必须叫做Args和args,判断是否为参数包的主要关键在『 省略号』。

可变参数模板的使用 

此时我们可以传入任意多个参数了,并且这些参数可以是不同类型的:

int main()
{
    ShowList();
    ShowList(1);
    ShowList(1, 'A');
    ShowList(1, 'A', string("hello"));
    return 0;
}

我们可以在函数模板中通过sizeof计算参数包中参数的个数:

template<class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{
    cout << sizeof...(args) << endl; //获取参数包中参数的个数
}

但是,我们如何解析参数包中的内容呢?

我们可不可以这样获取?

template<class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{

    for (int i = 0; i < sizeof...(args); i++)
    {
        cout << args[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}

答案是不可以!

注意:可变参数模板,既然是模板就是编译时解析,就不能使用如上这种运行时解析的逻辑获取。

因此要获取参数包中的各个参数,可以通过『 编译时递归』的方式解析数据。


编译时递归展开参数包

如何实现编译时递归呢?那肯定是利用编译器的解析机制,我们给函数模板增加一个模板参数,每次从接收到的参数包中剥离出来一个参数,然后在函数模板中递归调用该函数模板,调用时传入剩下的参数包,如此递归下去,每次剥离出参数包中的一个参数,直到参数包中的所有参数都被取出来。

比如:

//展开函数
template<class T, class ...Args>
void _ShowList(T value, Args... args)
{
	cout << value << " "; 
	_ShowList(args...);//递归
}

那么如何终止递归呢?

我们每次都剥离下一个参数,最后必然就没有参数了,那么根据编译器的『最匹配原则 』,我们可以实现一个『 无参』的递归终止函数:

//递归终止函数
void _ShowList()
{
	cout << endl;
}
//展开函数
template<class T, class ...Args>
void _ShowList(T value, Args... args)
{
	cout << value << " ";
	_ShowList(args...);    //递归
}

然后再封装起来如下:

//递归终止函数
void _ShowList()
{
	cout << endl;
}
//展开函数
template<class T, class ...Args>
void _ShowList(T value, Args... args)
{
	cout << value << " "; //打印传入的若干参数中的第一个参数
	_ShowList(args...); //将剩下参数继续向下传
}
//供外部调用的函数
template<class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{
	_ShowList(args...);
}

这种『 编译时递归』的思想可谓是非常新奇,值得我们学习。


可变参数模板的应用:emplace系列函数

对比emplace_back与push_back

还记得么?

&&这里为万能引用,不是单纯的右值引用。

 相对于push_back,emplace_back支持万能引用和可变参数模板。

他们都是尾插『 一个』数据,注意这里不要看可变参数模板就以为是插入几个值,这里是『 类型』。

对比push_back与emplace_back:

int main()
{
	std::list<pair<F::string, F::string>> lt2;
	pair<F::string, F::string> kv1("xxxx", "yyyy");
	lt2.push_back(kv1);
	lt2.push_back(move(kv1));
	cout << "=============================================" << endl;

	pair<F::string, F::string> kv2("xxxx", "yyyy");
	lt2.emplace_back(kv2);
	lt2.emplace_back(move(kv2));
	cout << "=============================================" << endl;

	return 0;
}

对比发现也没有区别?

其实emplace_back和push_back真正的区别在于:

push_back需要先用参数构造pair这个对象,然后再将这个对象拷贝给链表节点中的pair;

而emplace_back是直接拿着参数去构造链表节点中的pair,中间省略了拷贝的过程;

比如:

int main()
{
	std::list<pair<F::string, F::string>> lt2;
	pair<F::string, F::string> kv1("xxxx", "yyyy");
	lt2.push_back(kv1);
	lt2.push_back(move(kv1));
	cout << "=============================================" << endl;

	pair<F::string, F::string> kv2("xxxx", "yyyy");
	lt2.emplace_back(kv2);
	lt2.emplace_back(move(kv2));
	cout << "=============================================" << endl;

	lt2.emplace_back("xxxx", "yyyy");
	cout << "=============================================" << endl;
	return 0;
}


emplace系列真正的优势在于浅拷贝的类

因为对于深拷贝的且实现了移动构造的类来说,移动构造代价很小,emplace的优势显现不出来。

比如:

int main()
{
	std::list<F::string> lt1;
	lt1.push_back("xxxx");

	cout << "=============================================" << endl;

	lt1.emplace_back("xxxx");
	return 0;
}

emplace真正的优势在于浅拷贝的类,可以节省一个拷贝过程:

比如日期类:

class Date
{
public:
	//构造
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{
		cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
	}
	//拷贝构造
	Date(const Date& d)
		:_year(d._year)
		, _month(d._month)
		, _day(d._day)
	{
		cout << "Date(const Date& d)" << endl;
	}
private:
	int _year = 1;
	int _month = 1;
	int _day = 1;
};

同样尾插:

int main()
{
	std::list<Date> lt1;
	lt1.push_back({ 2024,3,30 });
	cout << "=============================================" << endl;
	lt1.emplace_back(2024, 3, 30);
	return 0;
}

注意:push_back支持initializer_list作为参数是因为push_back的参数就是模板类型,所以他知道插入的对象是Date类型,就直接走多参数的隐式类型转换构造一个Date对象了,而emplace不支持initializer_list作为构造参数,因为emplace需要可变参数模板去底层构造list节点,你放到initializer_list中就相当于把参数又封装起来了:

int main()
{
	std::list<Date> lt1;
	lt1.push_back({ 2024,3,30 });

	// 不支持
	//lt1.emplace_back({ 2024,3,30 });

	// 正确写法
	lt1.emplace_back(2024, 3, 30);

	return 0;
}

如果给emplace的参数是现成的对象(不管有名对象还是匿名对象),那emplace就没有任何优势了:

int main()
{
	std::list<Date> lt1;

	Date d1(2023, 1, 1);
	lt1.push_back(d1);
	lt1.emplace_back(d1);

	cout << "=============================================" << endl;

	lt1.push_back(Date(2023, 1, 1));
	lt1.emplace_back(Date(2023, 1, 1));
	return 0;
}


总结

  • emplace系列接口使用需要直接传入参数包才能体现emplace接口的价值与意义,因为emplace系列接口真正高效的情况是传入参数包的时候,直接通过参数包构造出对象,避免了中途的一次拷贝。
  • 所以emplace系列接口并不是在所有场景下都比原有的插入接口高效,如果传入的是对象(不管有名还是匿名),那么emplace系列接口的效率其实和原有的插入接口的效率是一样的。
  • 以上两条告诉我们:以后使用emplace就直接传参数包,不要构造了对象后再将该对象作为参数传给emplace,直接传参数包才是emplace存在的价值和意义
  • 并且emplace系列接口对于深拷贝的且实现了移动构造的类意义不大,因为移动构造的代价很小,emplace带来的效率提升并不会很明显,emplace系列接口对于浅拷贝的类可以节省拷贝(拷贝代价高,并且浅拷贝的类没有移动构造),所以emplace对于浅拷贝的类插入提升很明显。

List类增添模拟实现emplace系列函数

构造

template<class ...Args>
ListNode(Args&&... args)
    : _next(nullptr)
    , _prev(nullptr)
    , _data(forward<Args>(args)...)
{}

emplace_back()

template<class ...Args>
void emplace_back(Args&&... args)
{
    emplace(end(), forward<Args>(args)...);
}

emplace()

template<class ...Args>
iterator emplace(iterator pos, Args&&... args)
{
    Node* cur = pos._node;
    Node* prev = cur->_prev;
    Node* newnode = new Node(forward<Args>(args)...);

    prev->_next = newnode;
    newnode->_prev = prev;
    newnode->_next = cur;
    cur->_prev = newnode;

    //return iterator(newnode);
    return newnode;
}

=========================================================================

如果你对该系列文章有兴趣的话,欢迎持续关注博主动态,博主会持续输出优质内容

🍎博主很需要大家的支持,你的支持是我创作的不竭动力🍎

🌟~ 点赞收藏+关注 ~🌟

=========================================================================

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/528149.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

vscode-tasks.json自定义任务

以下所有内容,参考自VScode官方文档: vscode_tasks-docs任务说明文档vscode_variables-reference-docs变量说明文档vscode addtional docs for tasksvscode launch.json 属性设置文档,(下文没有介绍,没有涉及) 浅浅记录一下个人对vscode任务(task)的理解,还谈不上使用. 文章目…

Linux 性能分析工具大全

vmstat--虚拟内存统计 vmstat&#xff08;VirtualMeomoryStatistics&#xff0c;虚拟内存统计&#xff09;是 Linux 中监控内存的常用工具,可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU 等的整体情况进行监视。vmstat 的常规用法&#xff1a;vmstat interval times 即每隔 interval 秒采…

德斯兰压缩机邀您体验2024第13届国际生物发酵展

参展企业介绍 德斯兰压缩机&#xff08;上海&#xff09;有限公司是一家专注于研发和生产“高效节能”和“无油环保”空气压缩机的的高新技术企业。公司成立于2005年&#xff0c;注册资金326万美金&#xff0c;生产基地坐落于上海市嘉定区&#xff0c;建筑面积高达25,500m2。公…

vscode 连接远程服务器 服务器无法上网 离线配置 .vscode-server

离线配置 vscode 连接远程服务器 .vscode-server 1. .vscode-server下载 使用vscode连接远程服务器时会自动下载配置.vscode-server文件夹&#xff0c;如果远程服务器无法联网&#xff0c;则需要手动下载 1&#xff09;网址&#xff1a;https://update.code.visualstudio.com…

API接口在数据分析中的应用:淘宝商品信息获取实例

在数字化时代&#xff0c;数据分析已经成为各行各业不可或缺的一部分。无论是市场调研、竞争对手分析&#xff0c;还是产品优化、用户行为研究&#xff0c;数据分析都发挥着至关重要的作用。而API接口作为数据获取的重要渠道&#xff0c;其在数据分析中的应用也日益广泛。本文将…

用vue.js写案例——ToDoList待办事项 (步骤和全码解析)

目录 一.准备工作 二.编写各个组件的页面结构 三.实现初始任务列表的渲染 四.新增任务 五.删除任务 六.展示未完成条数 七.切换状态-筛选数据 八.待办事项&#xff08;全&#xff09;代码 一.准备工作 在开发“ToDoList”案例之前&#xff0c;需要先完成一些准备工作&a…

【AOP入门案例深解析】

AOP 1.AOP简介 AOP&#xff08;Aspect Oriented Programming&#xff09;面向切面编程&#xff0c;是一种编程范式&#xff0c;指导开发者如何组织程序结构 OOP&#xff08;Object Oriented Programming&#xff09;面向对象编程 作用&#xff1a;在步惊动原始设计的基础上进行…

蓝桥杯-AT24C02

1.概述 2.管脚 A1-A3接地 WP保护接地 代码实现 void EEPROM_Write(unsigned char*EEPROM_String,unsigned char addr,unsigned char num) {I2CStart();I2CSendByte(0xA0);I2CWaitAck();I2CSendByte(addr);I2CWaitAck();while(num--){I2CSendByte(*EEPROM_String);I2CWaitAck()…

高等数学基础篇之关于圆,椭圆,圆环的应用

文章目录 前言 1.圆 1.1标准方程 1.2偏心圆 1.3参数方程 2.椭圆 2.1标准方程 2.2参数方程 2.3极坐标 3.圆环 4.扇形 前言 这篇文章主要是应对二重积分出现的一些关于圆的积分域&#xff0c;让大家大概了解一下&#xff0c;不是很详细&#xff0c;因为二重积分对几何…

软件的测试过程模型_v模型

V模型 作用&#xff1a; 主要描述测试、开发之间的对应关系 V模型优点 每个阶段比较清楚&#xff0c;测试过程由底层&#xff08;代码&#xff09;测试到高层&#xff08;应用&#xff09;测试过程 V模型缺点 不适用于需求的变更&#xff0c;发现问题的时机比较晚

基于springboot实现在线教育平台系统项目【项目源码+论文说明】计算机毕业设计

基于springboot实现在线教育平台系统演示 摘要 随着信息技术在管理上越来越深入而广泛的应用&#xff0c;管理信息系统的实施在技术上已逐步成熟。本文介绍了微服务在线教育系统的开发全过程。通过分析微服务在线教育系统管理的不足&#xff0c;创建了一个计算机管理微服务在线…

Golang 基于共享变量的并发锁

一、互斥锁 先看一个并发情况&#xff0c;同时操作一个全局变量&#xff0c;如果没有锁会怎么样 假设有1000个goroutines并发进行银行余额的扣除&#xff0c;每次都扣除10元&#xff0c;起始的总余额是10000&#xff0c;理论上并发执行完应该是0对不对&#xff0c;但实际却不…

C11 lambda、线程库、包装器

目录 一、lambda表达式 1、产生背景 2、使用方法 3、使用lambda解决排序问题 4、组合捕捉 5、捕获外部变量的应用 6、lambda与函数对象 二、线程库 1、thread类 使用方法 2、线程函数参数 3、mutex的种类 std::mutex std::recursive_mutex&#xff1a; std::ti…

Linux中磁盘管理

一.磁盘管理的概括和简要说明 磁盘空间的管理&#xff0c;使用硬盘三步&#xff1a; &#xff08;1&#xff09;分区&#xff1a; &#xff08;2&#xff09;安装文件系统格式化 &#xff08;3&#xff09;挂载&#xff1a; 硬盘的分类&#xff1a; &#xff08;1&#x…

template—模板初阶(C++)

本篇将会对 Cpp 中的模板进行一个简单的介绍&#xff08;后序还关系模板进阶&#xff0c;对模板的内容进行更深入的讲解&#xff09;&#xff0c;其中包括模板的使用&#xff1a;函数模板、类模板&#xff0c;以及对于泛型编程的理解。其中的重点为函数模板&#xff0c;介绍了函…

使用Docker部署jar包

vi DockerfileDockerfile内容 FROM java:8 ADD chery5G-admin.jar chery5G-admin.jar ENTRYPOINT ["java","-jar","chery5G-admin.jar"]上传jar包到Dockerfile文件同级目录 使用Dockerfile文件&#xff0c;将jar包制作为镜像 docker build -t…

04矩阵键盘实现计算器操作

需求:矩阵键盘实现计算器操作 main.c 代码如下: #include <STC89C5XRC.H> #include "ApplicationProgram.h" #include "Int_DigitalTube.h" #include "Int_MatrixKeyboard.h"void main() {u8 KeyPress;App_Initialize();while (1) {Ke…

外贸企业版本自适应通用型外贸英文多语言网站

外贸网站模板&#xff1a;自适应通用型大气外贸英文多语言网站主要是以文字内容为主导&#xff0c;将页面的设计杂乱的图片和元素进行最小化或者去除&#xff0c;从而使整个页面更加简洁、清晰&#xff0c;突出信息的呈现。 下面介绍一下外贸网站模板: 自适应通用型大气外贸英…

第46期 | GPTSecurity周报

GPTSecurity是一个涵盖了前沿学术研究和实践经验分享的社区&#xff0c;集成了生成预训练Transformer&#xff08;GPT&#xff09;、人工智能生成内容&#xff08;AIGC&#xff09;以及大语言模型&#xff08;LLM&#xff09;等安全领域应用的知识。在这里&#xff0c;您可以找…

如何使用群晖Synology Drive结合cpolar内网穿透实现同步Obsidian笔记文件

文章目录 一、简介软件特色演示&#xff1a; 二、使用免费群晖虚拟机搭建群晖Synology Drive服务&#xff0c;实现局域网同步1 安装并设置Synology Drive套件2 局域网内同步文件测试 三、内网穿透群晖Synology Drive&#xff0c;实现异地多端同步Windows 安装 Cpolar步骤&#…