STL知识准备: 1. C++关键字typename

HopeCao

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*  SGI*STL是STL之父Alexander Stepanov和STL巨匠Matt Austern等人的作品, 是当今  *
*  最富盛名、最出色的STL实现版本，全部源代码和说明文档可从www.sgi.com/STL/下  *
*  载, 是我们学习STL的最佳范本. 但是众所周知, STL使用了大量复杂艰深的C++特性, *
*  加上STL本身的复杂和庞大, 使得阅读代码本身就成为一件非常困难的工作. 以下文  *
*  字是我在学习STL过程中得到的一些经验和猜测, 希望能对大家有所帮助, 更希望能  *
*  得到大家的批评和指正, 以利于我们的共同提高.                                *
*                                                                      myan   *
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在SGI*STL源代码里, typename这个新的C++关键字得使用可以说是随处可见. 很多以前学习过
C++的人可能还不认识typename, 其实它的常规用法很简单: 在声明模板函数或者模板类时,
传统的写法:

1. template <class T>;
   
2. generic_function() {
   
3. //........
   
4. }
   
5. 
   
6. 亦可以写成
   
7. template <typename T>;
   
8.          ------------
   
9. generic_func() {
   
10. //...............
    
11. }

复制代码

引入这个关键字主要是为了避免class可能给人带来的混淆.
本来typename的用法就是这么简单, 但是STL源代码中还有typename的一种不常见的用法, 如果
不了解, 阅读源代码时就会遇到困难. 因为目前我找不到有关这个问题的说明, 所以自己试验了
一下, 得到一个猜测, 现简介如下, 请有识之士斧正.

首先看一段SGI*STL源代码, 摘自stl_iterator.h

1. 1: template <class _Container, class _Iterator>;
   
2. 2: inline insert_iterator<_Container>; inserter(_Container& __x, _Iterator __i)
   
3. 3: {
   
4. 4:   typedef typename _Container::iterator __iter;
   
5. 5:   return insert_iterator<_Container>;(__x, __iter(__i));
   
6. 6:  }

复制代码

令人费解的部分在第四行. 请大家在看我的解释之前先想一想, 我不敢保证下面解释的正确性和
全面性.

解释:
    我认为typename的语义是: 通知编译器, 在typename后面被声明的东西是一个类型, 而不是别的
什么东西.

例子:

1. // tpname.cpp
   
2. #include <iostream>;
   
3. #include <typeinfo>;  // for typeid() operator
   
4. 
   
5. using namespace std;
   
6. 
   
7. template <typename TP>;
   
8. struct COne {   // default member is public
   
9.     typedef TP one_value_type;
   
10. };
    
11. 
    
12. template <typename COne>;   // 用一个模板类作为模板参数, 这是很常见的
    
13. struct CTwo {
    
14.     // 请注意以下两行
    
15.     // typedef COne::one_value_type  two_value_type;   // *1
    
16.     typedef typename COne::one_value_type  two_value_type;      // *2  
    
17. };

复制代码

// 以上两个模板类只是定义了两个内部的public类型, 但请注意第二个类CTwo的two_value_type类型
// 依赖COne的one_value_type, 而后者又取决于COne模板类实例化时传入的参数类型.

1. int main()
   
2. {
   
3.     typedef COne<int>; OneInt_type;
   
4.     typedef CTwo< OneInt_type >; TwoInt_type;
   
5.     TwoInt_type::two_value_type i;
   
6.     int j;
   
7.     if ( typeid(i) == typeid(j) )   // 如果i是int型变量
   
8.         cout << "Right!" << endl;   // 打印Right
   
9.     return;
   
10. }
    
11. //  ~tpname.cpp

复制代码

以上例子在Linux下用G++ 2.91编译通过, 结果打印"Right". 但是如果把*1行的注释号去掉, 注释
*2行, 则编译时报错, 编译器不知道COne:ne_value_type为何物. 通常在模板类参数中的类型到
实例化之后才会显露真身, 但这个CTwo类偏偏又要依赖一个已经存在的COne模板类, 希望能够预先
保证CTwo::two_value_type与COne:ne_value属于同一类型, 这是就只好请typename出山, 告诉
编译器, 后面的COne:ne_value_type是一个已经存在于某处的类型的名字(type name), 这样编译
器就可以顺利的工作了.