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C 箴言：理解typename的两个含义

2008-02-23 05:27:14来源：互联网阅读 ()

问题：在下面的 template declarations（模板声明）中 class 和 typename 有什么不同？

template<class T> class Widget; // uses "class"
template<typename T> class Widget; // uses "typename"

　　答案：没什么不同。在声明一个 template type parameter（模板类型参数）的时候，class 和 typename 意味着完全相同的东西。一些程式员更喜欢在任何的时间都用 class，因为他更容易输入。其他人（包括我本人）更喜欢 typename，因为他暗示着这个参数不必要是个 class type（类类型）。少数研发者在任何类型都被允许的时候使用 typename，而把 class 保留给仅接受 user-defined types（用户定义类型）的场合。但是从 C 的观点看，class 和 typename 在声明一个 template parameter（模板参数）时意味着完全相同的东西。

　　然而，C 并不总是把 class 和 typename 视为等同的东西。有时您必须使用 typename。为了理解这一点，我们不得不讨论您会在一个 template（模板）中涉及到的两种名字。

　　假设我们有一个函数的模板，他能取得一个 STL-compatible container（STL 兼容容器）中持有的能赋值给 ints 的对象。进一步假设这个函数只是简单地打印他的第二个元素的值。他是个用糊涂的方法实现的糊涂的函数，而且就像我下面写的，他甚至不能编译，但是请将这些事先放在一边——有一种方法能发现我的愚蠢：

template<typename C> // print 2nd element in
void print2nd(const C& container) // container;
{
　// this is not valid C !
　if (container.size() >= 2) {
　　C::const_iterator iter(container.begin()); // get iterator to 1st element
　　 iter; // move iter to 2nd element
　　int value = *iter; // copy that element to an int
　　std::cout << value; // print the int
　}
}

　　我突出了这个函数中的两个 local variables（局部变量），iter 和 value。iter 的类型是 C::const_iterator，一个依赖于 template parameter（模板参数）C 的类型。一个 template（模板）中的依赖于一个 template parameter（模板参数）的名字被称为 dependent names（依赖名字）。当一个 dependent names（依赖名字）嵌套在一个 class（类）的内部时，我称他为 nested dependent name（嵌套依赖名字）。C::const_iterator 是个 nested dependent name（嵌套依赖名字）。实际上，他是个 nested dependent type name（嵌套依赖类型名），也就是说，一个涉及到一个 type（类型）的 nested dependent name（嵌套依赖名字）。

　　print2nd 中的另一个 local variable（局部变量）value 具备 int 类型。int 是个不依赖于任何 template parameter（模板参数）的名字。这样的名字以 non-dependent names（非依赖名字）闻名。（我想不通为什么他们不称他为 independent names（无依赖名字）。假如，像我相同，您发现术语 "non-dependent" 是个令人厌恶的东西，您就和我产生了共鸣，但是 "non-dependent" 就是这类名字的术语，所以，像我相同，转转眼睛放弃您的自我主张。）

　　nested dependent name（嵌套依赖名字）会导致解析困难。例如，假设我们更加愚蠢地以这种方法开始 print2nd：

template<typename C>
void print2nd(const C& container)
{
　C::const_iterator * x;
　...
}

　　这看上去似乎是我们将 x 声明为一个指向 C::const_iterator 的 local variable（局部变量）。但是他看上去如此仅仅是因为我们知道 C::const_iterator 是个 type（类型）。但是假如 C::const_iterator 不是个 type（类型）呢？假如 C 有一个 static data member（静态数据成员）碰巧就叫做 const_iterator 呢？再假如 x 碰巧是个 global variable（全局变量）的名字呢？在这种情况下，上面的代码就不是声明一个 local variable（局部变量），而是成为 C::const_iterator 乘以 x！当然，这听起来有些愚蠢，但他是可能的，而编写 C 解析器的人必须考虑任何可能的输入，甚至是愚蠢的。

　　直到 C 成为已知之前，没有任何办法知道 C::const_iterator 到底是不是个 type（类型），而当 template（模板）print2nd 被解析的时候，C 还不是已知的。C 有一条规则解决这个歧义：假如解析器在一个 template（模板）中碰到一个 nested dependent name（嵌套依赖名字），他假定那个名字不是个 type（类型），除非您用其他方式告诉他。缺省情况下，nested dependent name（嵌套依赖名字）不是 types（类型）。（对于这条规则有一个例外，我待会儿告诉您。）

　　记住这个，再看看 print2nd 的开头：

template<typename C>
void print2nd(const C& container)
{
　if (container.size() >= 2) {
　　C::const_iterator iter(container.begin()); // this name is assumed to
　　... // not be a type

　　这为什么不是合法的 C 现在应该很清楚了。iter 的 declaration（声明）仅仅在 C::const_iterator 是个 type（类型）时才有意义，但是我们没有告诉 C 他是，而 C 就假定他不是。要想转变这个形势，我们必须告诉 C C::const_iterator 是个 type（类型）。我们将 typename 放在紧挨着他的前面来做到这一点：

template<typename C> // this is valid C
void print2nd(const C& container)
{
if (container.size() >= 2) {
typename C::const_iterator iter(container.begin());
...
}

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