テンプレート<unsigned int N>はどういう意味ですか？

テンプレートを宣言するとき、次のようなコードに慣れています。

template <class T>

しかし、この質問では、彼らは以下を使用しました：

template <unsigned int N>

コンパイルできることを確認しました。しかし、それはどういう意味ですか？非型パラメーターですか？もしそうなら、どのようにして型パラメーターのないテンプレートを作成できますか？

型ではなく整数でクラスをテンプレート化することは完全に可能です。テンプレート化された値を変数に割り当てるか、他の整数リテラルと同じように操作できます。

unsigned int x = N;

実際、コンパイル時に評価するアルゴリズムを作成できます（Wikipediaから）：

template <int N>
struct Factorial 
{
     enum { value = N * Factorial<N - 1>::value };
};

template <>
struct Factorial<0> 
{
    enum { value = 1 };
};

// Factorial<4>::value == 24
// Factorial<0>::value == 1
void foo()
{
    int x = Factorial<4>::value; // == 24
    int y = Factorial<0>::value; // == 1
}

はい、それは非型パラメーターです。あなたはいくつかの種類のテンプレートパラメータを持つことができます

• タイプパラメータ。
  • タイプ
  • テンプレート（クラスとエイリアステンプレートのみ、関数または変数テンプレートなし）
• 非型パラメーター
  • ポインタ
  • 参考文献
  • 積分定数式

あなたが持っているものは最後の種類のものです。これはコンパイル時定数（いわゆる定数式）であり、整数型または列挙型です。標準で調べた後、テンプレートがタイプではなくても、クラステンプレートをタイプセクションに移動する必要がありました。ただし、これらの種類を説明することを目的として、タイプパラメータと呼ばれます。ポインター（およびメンバーポインター）と、外部リンケージ（他のオブジェクトファイルからリンクでき、プログラム全体で一意のアドレスを持つオブジェクト）への参照を設定できます。例：

テンプレートタイプパラメータ：

template<typename T>
struct Container {
    T t;
};

// pass type "long" as argument.
Container<long> test;

テンプレート整数パラメーター：

template<unsigned int S>
struct Vector {
    unsigned char bytes[S];
};

// pass 3 as argument.
Vector<3> test;

テンプレートポインターパラメーター（ポインターを関数に渡す）

template<void (*F)()>
struct FunctionWrapper {
    static void call_it() { F(); }
};

// pass address of function do_it as argument.
void do_it() { }
FunctionWrapper<&do_it> test;

テンプレート参照パラメーター（整数を渡す）

template<int &A>
struct SillyExample {
    static void do_it() { A = 10; }
};

// pass flag as argument
int flag;
SillyExample<flag> test;

テンプレートテンプレートパラメータ。

template<template<typename T> class AllocatePolicy>
struct Pool {
    void allocate(size_t n) {
        int *p = AllocatePolicy<int>::allocate(n);
    }
};

// pass the template "allocator" as argument. 
template<typename T>
struct allocator { static T * allocate(size_t n) { return 0; } };
Pool<allocator> test;

パラメータのないテンプレートは使用できません。しかし、明示的な引数のないテンプレートも可能です-デフォルトの引数があります：

template<unsigned int SIZE = 3>
struct Vector {
    unsigned char buffer[SIZE];
};

Vector<> test;

構文的にtemplate<>は、パラメータのないテンプレートではなく、明示的なテンプレート特殊化をマークするために予約されています。

template<>
struct Vector<3> {
    // alternative definition for SIZE == 3
};

「unsigned int」に基づいてクラスをテンプレート化します。

例：

template <unsigned int N>
class MyArray
{
    public:
    private:
        double    data[N]; // Use N as the size of the array
};

int main()
{
    MyArray<2>     a1;
    MyArray<2>     a2;

    MyArray<4>     b1;

    a1 = a2;  // OK The arrays are the same size.
    a1 = b1;  // FAIL because the size of the array is part of the
              //      template and thus the type, a1 and b1 are different types.
              //      Thus this is a COMPILE time failure.
 }

テンプレートクラスはマクロのようなもので、邪悪なことはほとんどありません。

テンプレートをマクロと考えてください。テンプレートを使用してクラス（または関数）を定義すると、テンプレートへのパラメーターがクラス（または関数）定義に代入されます。

違いは、パラメータには「タイプ」があり、渡された値は、関数へのパラメータと同様に、コンパイル時にチェックされることです。有効な型は、intやcharなどの通常のC ++型です。テンプレートクラスをインスタンス化するときは、指定した型の値を渡します。テンプレートクラス定義の新しいコピーでは、この値は、パラメーター名が元の定義にあった場所に置き換えられます。ちょうどマクロのようです。

パラメータには " class"または " typename"タイプを使用することもできます（実際には同じです）。これらのタイプのいずれかのパラメーターを使用すると、値の代わりにタイプ名を渡すことができます。以前と同様に、パラメーター名がテンプレートクラス定義内にあったすべての場所で、新しいインスタンスを作成するとすぐに、渡した型になります。これは、テンプレートクラスの最も一般的な使用法です。C ++テンプレートについて何か知っている人なら誰でも、その方法を知っています。

次のテンプレートクラスのサンプルコードを考えてみます。

#include <cstdio>
template <int I>
class foo
{
  void print()
  {
    printf("%i", I);
  }
};

int main()
{
  foo<26> f;
  f.print();
  return 0;
}

機能的には、このマクロを使用するコードと同じです。

#include <cstdio>
#define MAKE_A_FOO(I) class foo_##I \
{ \
  void print() \
  { \
    printf("%i", I); \
  } \
};

MAKE_A_FOO(26)

int main()
{
  foo_26 f;
  f.print();
  return 0;
}

もちろん、テンプレートバージョンは10億倍の安全性と柔軟性を備えています。