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剖析C++中的常量表达式与省略号的相关作用

时间:2021-03-19 14:00     来源/作者:C++教程网

C++ 常量表达式
常量值是指不会更改的值。C + + 提供了两个关键字,它们使你能够表达不打算修改对象的意图,还可让你实现该意图。
C++ 需要常量表达式(计算结果为常量的表达式)以便声明:

  • 数组边界
  • case 语句中的选择器
  • 位域长度规范
  • 枚举初始值设定项

常量表达式中合法的唯一操作数是:

  • 文本
  • 枚举常量
  • 声明为使用常量表达式初始化的常量的值
  • sizeof 表达式

必须将非整型常量(显式或隐式)转换为常量表达式中合法的整型。因此,以下代码是合法的:

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const double Size = 11.0;
char chArray[(int)Size];

到整型的显式转换在常量表达式中是合法的;所有其他类型和派生类型是非法的(在用作 sizeof 运算符的操作数时除外)。
逗号运算符和赋值运算符不能用于常量表达式。

省略号和可变参数模板
省略号在 C 和 C++ 中具有许多用途。这些包括函数的变量参数列表。C 运行库的 printf() 函数是一种最常见的示例。
variadic 模板是支持任意数量的参数的类或函数模板。此机制对 C++ 库开发人员尤其有用,因为您可以将其应用于类模板和函数模板,从而提供一系列类型安全和重要功能以及灵活性。
语法
可变参数模板用两种方法使用省略号。参数名称的左侧表示参数包,参数名称的右侧将参数包扩展为单独的名称。
以下是可变参数模板类定义语法的基本示例:

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template<typename... Arguments> class classname;

如以下示例所示,对于参数装箱和展开,可以根据您的喜好在省略号周围添加空白,例如:

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template<typename ...Arguments> class classname;

或为:

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template<typename ... Arguments> class classname;

请注意本文使用的是显示在第一个例子中约定(该省略号附加于typename).
在前面的示例中,Arguments 是参数包。类 classname 可以接受参数数目可变,例如以下示例:

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template<typename... Arguments> class vtclass;
 
vtclass< > vtinstance1;
vtclass<int> vtinstance2;
vtclass<float, bool> vtinstance3;
vtclass<long, std::vector<int>, std::string> vtinstance4;

通过使用可变参数模板类定义,您还可以要求至少一个参数。

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template <typename First, typename... Rest> class classname;

以下是可变参数模板函数语法的基本示例:

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template <typename... Arguments> returntype functionname(Arguments... args);

如下一节“了解可变参数模板”所示,Arguments 参数包展开使用。
variadic 模板函数语法还可能有其他形式,包括不限制于:

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template <typename... Arguments> returntype functionname(Arguments&... args);
template <typename... Arguments> returntype functionname(Arguments&&... args);
template <typename... Arguments> returntype functionname(Arguments*... args);

还允许使用类似 const 的说明符:

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template <typename... Arguments> returntype functionname(const Arguments&... args);

按照可变参数模板类的定义,您可以创建需要至少一个参数的函数:

 

复制代码 代码如下:

template <typename First, typename... Rest> returntype functionname(const First& first, const Rest&... args);

 

 

 

可变模板使用 sizeof...() 运算符(与更早的 sizeof() 运算符不相关):

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template<typename... Arguments>
void tfunc(const Arguments&... args)
{
  const unsigned numargs = sizeof...(Arguments);
 
  X xobj[numargs]; // array of some previously defined type X
 
  helper_func(xobj, args...);
}

更多有关省略号位置
过去,本文介绍了定义参数装箱和展开“在参数名称左侧的省略号位置,它表示参数,包,并在参数名称右侧,其展开参数装箱到单独的名称”。这是技术上为 true,但可能会费一番功夫在转换代码。请考虑:
模板参数列表(template <parameter-list>), typename... 介绍了模板参数包。
在参数声明语句(func(parameter-list)),“顶层”省略号介绍函数参数包,并且该省略号地位是很重要的

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// v1 is NOT a function parameter pack:
template <typename... Types> void func1(std::vector<Types...> v1);
 
// v2 IS a function parameter pack:
template <typename... Types> void func2(std::vector<Types>... v2);

如果省略号在参数名之后出现,则具有参数 pack 展开。
一种阐明 variadic 模板功能框架的好方法是在 printf 一些功能的重新写入中使用:

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#include <iostream>
 
using namespace std;
 
void print() {
  cout << endl;
}
 
template <typename T> void print(const T& t) {
  cout << t << endl;
}
 
template <typename First, typename... Rest> void print(const First& first, const Rest&... rest) {
  cout << first << ", ";
  print(rest...); // recursive call using pack expansion syntax
}
 
int main()
{
  print(); // calls first overload, outputting only a newline
  print(1); // calls second overload
 
  // these call the third overload, the variadic template,
  // which uses recursion as needed.
  print(10, 20);
  print(100, 200, 300);
  print("first", 2, "third", 3.14159);
}

Output

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10, 20
100, 200, 300
first, 2, third, 3.14159

注意
合并变参数模板函数的大多数实现使用某种形式的递归,但是它与传统递归稍有不同。传统递归涉及使用与函数相同的签名调用函数。(可以重载或模板化,但每次都要选择相同的签名。)可变递归使用不同(几乎总是减少)数目的参数调用可变函数模板,因此每次都抹去不同的签名。仍需要“基用例”,但是,递归性质是不同的。

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