Шаблон класса

Шаблон класса определяет семейство классов.

Синтаксис

Пояснение

Инстанцирование шаблона класса

Шаблон класса сам по себе не является типом, объектом или какой-либо другой сущностью. Исходный файл, содержащий только определения шаблонов, не порождает код. Чтобы появился какой-либо код, шаблон необходимо инстанцировать: следует предоставить аргументы шаблона, чтобы компилятор мог создать реальный класс (или функцию для шаблона функции).

Явное инстанцирование

Определение явного инстанцирования принудительно инстанцирует класс, структуру или объединение, на которые оно ссылается. Оно может появляться в программе в любом месте после определения шаблона и для заданного списка аргументов может встречаться во всей программе только один раз; диагностика не требуется.

Шаблоны классов, функций, переменных(начиная с C++14) и специализации шаблонов-членов можно явно инстанцировать на основе их шаблонов. Функции-члены, классы-члены и статические члены-данные шаблонов классов можно явно инстанцировать на основе их определений.

Явное инстанцирование может появляться только в окружающем пространстве имён шаблона, если только в нём не используется квалифицированный идентификатор:

namespace N
{
    template<class T>
    class Y // template definition
    {
        void mf() {}
    };
}

// template class Y<int>; // error: class template Y not visible in the global namespace
using N::Y;
// template class Y<int>; // error: explicit instantiation outside
                          // of the namespace of the template
template class N::Y<char*>;       // OK: explicit instantiation
template void N::Y<double>::mf(); // OK: explicit instantiation

Явное инстанцирование не действует, если ранее для того же набора аргументов шаблона появилась явная специализация.

При явном инстанцировании шаблона функции, шаблона переменной(начиная с C++14), функции-члена или статического члена-данных шаблона класса либо шаблона функции-члена достаточно, чтобы было видно только объявление. Полное определение должно находиться перед явным инстанцированием шаблона класса, класса-члена шаблона класса или шаблона класса-члена, если только ранее не появилась явная специализация с теми же аргументами шаблона.

Если шаблон функции, шаблон переменной(начиная с C++14), шаблон функции-члена, функция-член или статический член-данные шаблона класса явно инстанцируется с определением явного инстанцирования, определение шаблона должно присутствовать в той же единице трансляции.

Если явное инстанцирование указывает специализацию шаблона класса, оно служит явным инстанцированием того же вида (объявлением или определением) для каждого его нестатического, невиртуального члена, не являющегося шаблоном и не унаследованного, если этот член ранее не был явно специализирован в единице трансляции. Если это явное инстанцирование является определением, оно также представляет собой определение явного инстанцирования только для членов, которые к этому моменту уже определены.

Определения явного инстанцирования не учитывают спецификаторы доступа к членам: типы параметров и возвращаемые типы могут быть закрытыми.

Неявное инстанцирование

Неявное инстанцирование происходит, когда код обращается к шаблону в контексте, требующем полностью определённого типа, либо когда полнота типа влияет на код, и этот конкретный тип не был явно инстанцирован. Например, когда создаётся объект такого типа, но не когда создаётся указатель на этот тип.

Это относится и к членам шаблона класса: если член не используется в программе, он не инстанцируется, и его определение не требуется.

template<class T>
struct Z // template definition
{
    void f() {}
    void g(); // never defined
};

template struct Z<double>; // explicit instantiation of Z<double>
Z<int> a;                  // implicit instantiation of Z<int>
Z<char>* p;                // nothing is instantiated here

p->f(); // implicit instantiation of Z<char> and Z<char>::f() occurs here.
        // Z<char>::g() is never needed and never instantiated:
        // it does not have to be defined

Если шаблон класса был объявлен, но не определён в точке инстанцирования, результатом инстанцирования будет неполный тип класса:

template<class T>
class X;    // declaration, not definition

X<char> ch; // error: incomplete type X<char>

Ключевые слова

export(до C++11)extern(начиная с C++11)

См. также

• Параметры и аргументы шаблона позволяют задавать параметры шаблонов
• Объявление шаблона функции объявляет шаблон функции
• Специализация шаблона задаёт определение существующего шаблона для конкретного типа
• Пакеты параметров позволяют использовать в шаблонах списки типов (начиная с C++11)