c++11-17 模板核心知识（十二）—— 模板的模板参数 Template Template Parameters

概念

一个模板的参数是模板类型。

举例

在c++11-17 模板核心知识（二）—— 类模板 中，如果我们想要允许指定存储Stack元素的容器，是这么做的：

template <typename T, typename Cont = std::vector<T>> class Stack {private:  Cont elems; // elements  ......};

使用：

Stack<double,std::deque<double>> dblStack;

但是这样的缺点是需要指定元素类型两次，然而这两个类型是一样的。

使用模板的模板参数（Template Template Parameters），允许我们在声明Stack类模板的时候只指定容器的类型而不去指定容器中
元素的类型。例如：

template <typename T, template <typename Elem> class Cont = std::deque>class Stack {private:  Cont<T> elems; // elementspublic:  void push(T const &); // push element  void pop();           // pop element  T const &top() const; // return top element  bool empty() const {  // return whether the stack is empty    return elems.empty();  }  ...};

使用：

Stack<int, std::vector> vStack;      // integer stack that uses a vector

与第一种方式的区别是：第二个模板参数是一个类模板：

template<typename Elem> class Cont

默认值从std::deque<T>改为了std::deque.

在C++17之后，模板的模板参数中的class也可以使用typename，但是不可以使用struct和union：

template <typename T,          template <typename Elem> typename Cont = std::deque>class Stack {       // ERROR before C++17  ...};......template<template<typename X> class C> // OKvoid f(C<int>* p);template<template<typename X> struct C> // ERROR: struct not valid herevoid f(C<int>* p);template<template<typename X> union C> // ERROR: union not valid herevoid f(C<int>* p);

当然，由于模板的模板参数中的Elem没有用到，可以省略：

template <typename T, template <typename> class Cont = std::deque> class Stack {  ...};

另外注意一点，模板的模板参数中的模板参数，只能和模板的模板参数配合用。有点饶，举个例子：

template<template<typename T, T*> class Buf>        // OKclass Lexer {    static T* storage;        // ERROR: a template template parameter cannot be used here    ...};

模板的模板参数的参数匹配 Template Template Argument Matching

大家可以尝试自己编译一下上面的代码，可能会出现下列问题：

error: template template argument has different template parameters than its corresponding template template parametertemplate <typename T, template <typename Elem> class Cont = std::deque>.../Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin/../include/c++/v1/deque:1197:1: note: too many template parameters in template template argumenttemplate <class _Tp, class _Allocator /*= allocator<_Tp>*/>

意思是std::deque和Cont不匹配。标准库的std::deque有两个参数，还有一个默认参数Allocator :

template <class _Tp, class _Allocator = allocator<_Tp> > class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS deque;

解决办法一

将Cont和std::deque的参数匹配即可：

template <typename T,          template <typename Elem, typename Alloc = std::allocator<Elem>>          class Cont = std::deque>class Stack {......};

这里的Alloc没有用到，同样可以省略。

成员函数定义举例：

template<typename T, template<typename,typename> class Cont>void Stack<T,Cont>::push (T const& elem) {    elems.push_back(elem);       // append copy of passed elem}

解决办法二

利用c++11-17 模板核心知识（四）—— 可变参数模板 Variadic Template

template <typename T,          template <typename......>          class Cont = std::deque>class Stack {......};

但是，这点对于std::array无效，因为std::array的第二个参数是非类型模板参数 Nontype Template Parameters:

// template<typename T, size_t N>// class array;

假如使用 Stack<int,std::array> s;，那么编译器会报错：

/Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin/../include/c++/v1/array:126:29: note: template parameter has a different kind in template argumenttemplate <class _Tp, size_t _Size>                            ^main.cc:22:33: note: previous template template parameter is here          template <typename... Elem>                                ^

(完)