(zz) C++箴言：理解typename的兩個含義

　　問題：在下面的 template declarations（模板聲明）中 class 和 typename 有什么不同？ 　　答案：沒什么不同。在聲明一個 template type parameter（模板類型參數）的時候，class 和 typename 意味著完全相同的東西。一些程序員更喜歡在所有的時間都用 class，因為它更容易輸入。其他人（包括我本人）更喜歡 typename，因為它暗示著這個參數不必要是一個 class type（類類型）。少數開發(fā)者在任何類型都被允許的時候使用 typename，而把 class 保留給僅接受 user-defined types（用戶定義類型）的場合。但是從 C++ 的觀點看，class 和 typename 在聲明一個 template parameter（模板參數）時意味著完全相同的東西。

　　然而，C++ 并不總是把 class 和 typename 視為等同的東西。有時你必須使用 typename。為了理解這一點，我們不得不討論你會在一個 template（模板）中涉及到的兩種名字。

　　假設我們有一個函數的模板，它能取得一個 STL-compatible container（STL 兼容容器）中持有的能賦值給 ints 的對象。進一步假設這個函數只是簡單地打印它的第二個元素的值。它是一個用糊涂的方法實現的糊涂的函數，而且就像我下面寫的，它甚至不能編譯，但是請將這些事先放在一邊——有一種方法能發(fā)現我的愚蠢： 　　我突出了這個函數中的兩個 local variables（局部變量），iter 和 value。iter 的類型是 C::const_iterator，一個依賴于 template parameter（模板參數）C 的類型。一個 template（模板）中的依賴于一個 template parameter（模板參數）的名字被稱為 dependent names（依賴名字）。當一個 dependent names（依賴名字）嵌套在一個 class（類）的內部時，我稱它為 nested dependent name（嵌套依賴名字）。C::const_iterator 是一個 nested dependent name（嵌套依賴名字）。實際上，它是一個 nested dependent type name（嵌套依賴類型名），也就是說，一個涉及到一個 type（類型）的 nested dependent name（嵌套依賴名字）。

　　print2nd 中的另一個 local variable（局部變量）value 具有 int 類型。int 是一個不依賴于任何 template parameter（模板參數）的名字。這樣的名字以 non-dependent names（非依賴名字）聞名。（我想不通為什么他們不稱它為 independent names（無依賴名字）。如果，像我一樣，你發(fā)現術語 "non-dependent" 是一個令人厭惡的東西，你就和我產生了共鳴，但是 "non-dependent" 就是這類名字的術語，所以，像我一樣，轉轉眼睛放棄你的自我主張。）

　　nested dependent name（嵌套依賴名字）會導致解析困難。例如，假設我們更加愚蠢地以這種方法開始 print2nd：
　　這看上去好像是我們將 x 聲明為一個指向 C::const_iterator 的 local variable（局部變量）。但是它看上去如此僅僅是因為我們知道 C::const_iterator 是一個 type（類型）。但是如果 C::const_iterator 不是一個 type（類型）呢？如果 C 有一個 static data member（靜態(tài)數據成員）碰巧就叫做 const_iterator 呢？再如果 x 碰巧是一個 global variable（全局變量）的名字呢？在這種情況下，上面的代碼就不是聲明一個 local variable（局部變量），而是成為 C::const_iterator 乘以 x！當然，這聽起來有些愚蠢，但它是可能的，而編寫 C++ 解析器的人必須考慮所有可能的輸入，甚至是愚蠢的。

　　直到 C 成為已知之前，沒有任何辦法知道 C::const_iterator 到底是不是一個 type（類型），而當 template（模板）print2nd 被解析的時候，C 還不是已知的。C++ 有一條規(guī)則解決這個歧義：如果解析器在一個 template（模板）中遇到一個 nested dependent name（嵌套依賴名字），它假定那個名字不是一個 type（類型），除非你用其它方式告訴它。缺省情況下，nested dependent name（嵌套依賴名字）不是 types（類型）。（對于這條規(guī)則有一個例外，我待會兒告訴你。）

　　記住這個，再看看 print2nd 的開頭：
　　這為什么不是合法的 C++ 現在應該很清楚了。iter 的 declaration（聲明）僅僅在 C::const_iterator 是一個 type（類型）時才有意義，但是我們沒有告訴 C++ 它是，而 C++ 就假定它不是。要想轉變這個形勢，我們必須告訴 C++ C::const_iterator 是一個 type（類型）。我們將 typename 放在緊挨著它的前面來做到這一點：
　　通用的規(guī)則很簡單：在你涉及到一個在 template（模板）中的 nested dependent type name（嵌套依賴類型名）的任何時候，你必須把單詞 typename 放在緊挨著它的前面。（重申一下，我待會兒要描述一個例外。）

　　typename 應該僅僅被用于標識 nested dependent type name（嵌套依賴類型名）；其它名字不應該用它。例如，這是一個取得一個 container（容器）和這個 container（容器）中的一個 iterator（迭代器）的 function template（函數模板）：
　　C 不是一個 nested dependent type name（嵌套依賴類型名）（它不是嵌套在依賴于一個 template parameter（模板參數）的什么東西內部的），所以在聲明 container 時它不必被 typename 前置，但是 C::iterator 是一個 nested dependent type name（嵌套依賴類型名），所以它必需被 typename 前置。

　　"typename must precede nested dependent type names"（“typename 必須前置于嵌套依賴類型名”）規(guī)則的例外是 typename 不必前置于在一個 list of base classes（基類列表）中的或者在一個 member initialization list（成員初始化列表）中作為一個 base classes identifier（基類標識符）的 nested dependent type name（嵌套依賴類型名）。例如：
　　這樣的矛盾很令人討厭，但是一旦你在經歷中獲得一點經驗，你幾乎不會在意它。

　　讓我們來看最后一個 typename 的例子，因為它在你看到的真實代碼中具有代表性。假設我們在寫一個取得一個 iterator（迭代器）的 function template（函數模板），而且我們要做一個 iterator（迭代器）指向的 object（對象）的局部拷貝 temp，我們可以這樣做：
　　不要讓 std::iterator_traits<IterT>::value_type 嚇倒你。那僅僅是一個 standard traits class（標準特性類）的使用，用 C++ 的說法就是 "the type of thing pointed to by objects of type IterT"（“被類型為 IterT 的對象所指向的東西的類型”）。這個語句聲明了一個與 IterT objects 所指向的東西類型相同的 local variable（局部變量）(temp)，而且用 iter 所指向的 object（對象）對 temp 進行了初始化。如果 IterT 是 vector<int>::iterator，temp 就是 int 類型。如果 IterT 是 list<string>::iterator，temp 就是 string 類型。因為 std::iterator_traits<IterT>::value_type 是一個 nested dependent type name（嵌套依賴類型名）（value_type 嵌套在 iterator_traits<IterT> 內部，而且 IterT 是一個 template parameter（模板參數）），我們必須讓它被 typename 前置。

　　如果你覺得讀 std::iterator_traits<IterT>::value_type 令人討厭，就想象那個與它相同的東西來代表它。如果你像大多數程序員，對多次輸入它感到恐懼，那么你就需要創(chuàng)建一個 typedef。對于像 value_type 這樣的 traits member names（特性成員名），一個通用的慣例是 typedef name 與 traits member name 相同，所以這樣的一個 local typedef 通常定義成這樣：
　　很多程序員最初發(fā)現 "typedef typename" 并列不太和諧，但它是涉及 nested dependent type names（嵌套依賴類型名）規(guī)則的一個合理的附帶結果。你會相當快地習慣它。你畢竟有著強大的動機。你輸入 typename std::iterator_traits<IterT>::value_type 需要多少時間？

　　作為結束語，我應該提及編譯器與編譯器之間對圍繞 typename 的規(guī)則的執(zhí)行情況的不同。一些編譯器接受必需 typename 時它卻缺失的代碼；一些編譯器接受不許 typename 時它卻存在的代碼；還有少數的（通常是老舊的）會拒絕 typename 出現在它必需出現的地方。這就意味著 typename 和 nested dependent type names（嵌套依賴類型名）的交互作用會導致一些輕微的可移植性問題。

　　Things to Remember

　　·在聲明 template parameters（模板參數）時，class 和 typename 是可互換的。

　　·用 typename 去標識 nested dependent type names（嵌套依賴類型名），在 base class lists（基類列表）中或在一個 member initialization list（成員初始化列表）中作為一個 base class identifier（基類標識符）時除外。

為了使用hash_map，今天下載了STLport，在VC6下編譯成功。

1. STLport下載：http://www.stlport.org/
      我下載的是最新版  02.25.07: STLport 5.1.2 released

2. STLport編譯：
      我的STLport目錄是：D:\STLport-5.1.2
      先設置一下VC6下的環(huán)境變量：C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin\VCVARS32.BAT
     把D:\STLport-5.1.2\stlport;加入Include路徑中；把D:\STLport-5.1.2\lib;加入Lib路徑中
      在命令行窗口下：
      運行VCVARS32.BAT，然后
      cd D:\STLport-5.1.2\build\lib
      configure -c msvc6
      nmake /fmsvc.mak install
      編譯全部用的默認選項，因此編譯出來的是多線程靜態(tài)鏈接庫。庫文件被拷貝到D:\STLport-5.1.2\lib

3. 在VC6中使用STLport：
      Tools->Options...->Directories中
      include設置中添加目錄：D:\STLport-5.1.2\stlport
      library設置中添加目錄：D:\STLport-5.1.2\lib
      Project->Settings...->C/C++中
      Category選擇Code Generation，然后在use run-time library中選擇Debug Multithreaded。（如果是release版本，選擇Multithreaded；如果想用動態(tài)鏈接，則要先編譯動態(tài)鏈接版本的STLport，再在這兒選擇相應的DLL）

4. hash_map的例子：

#include <iostream>
#include <hash_map>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    hash_map<int, string> mymap;
    mymap[2008]="VC6";
    mymap[999999]="STLport";
    mymap[123456]="hello hash_map!";
    hash_map<int, string>::iterator iter = mymap.find(123456);
    if(iter != mymap.end())
    {
        cout<<iter->second<<endl;
    }
    return 0;
}

現在在 Visual C++ Toolkit 2003 的主頁上，下載鏈接已經被去掉，轉而勸告人們使用 Visual C++ 2005 Express。
VCToolkitSetup.exe
下載

http://xona.com/programs/VCToolkitSetup%28v1.01%29%282004.07.06%29.zip
MD5: 90D8B963CA196AA9855B2CA6C3174C14

我們在編寫應用程序的時候explicit關鍵字基本上是很少使用,它的作用是"禁止單參數構造函數"被用于自動型別轉換,其中比較典型的例子就是容器類型,在這種類型的構造函數中你可以將初始長度作為參數傳遞給構造函數.
例如:
你可以聲明這樣一個構造函數

在這里explicit關鍵字起著至關重要的作用,如果沒有這個關鍵字的話,這個構造函數有能力將int轉換成Array.一旦這種情況發(fā)生,你可以給Array支派一個整數值而不會引起任何的問題,比如: 此時,C++的自動型別轉換會把40轉換成擁有40個元素的Array,并且指派給arr變量,這個結果根本就不是我們想要的結果.如果我們將構造函數聲明為explicit,上面的賦值操作就會導致編譯器報錯,使我們可以及時發(fā)現錯誤.
需要注意的是:explicit同樣也能阻止"以賦值語法進行帶有轉型操作的初始化";
例如: 看一下以下兩種操作: 另一種 這兩種操作存在一個小小的差別,第一種方式式通過顯式類型轉換,根據型別x產生了型別Y的新對象;第二種方式通過隱式轉換產生了一個型別Y的新對象.
explicit關鍵字的應用主要就是上面所說的構造函數定義中,參考該關鍵字的應用可以看看STL源代碼,其中大量使用了該關鍵字

關鍵字mutable是C++中一個不常用的關鍵字,他只能用于類的非靜態(tài)和非常量數據成員
我們知道一個對象的狀態(tài)由該對象的非靜態(tài)數據成員決定,所以隨著數據成員的改變,
對像的狀態(tài)也會隨之發(fā)生變化!
如果一個類的成員函數被聲明為const類型,表示該函數不會改變對象的狀態(tài),也就是
該函數不會修改類的非靜態(tài)數據成員.但是有些時候需要在該類函數中對類的數據成員
進行賦值.這個時候就需要用到mutable關鍵字了

例如:

編譯上面的代碼會出現 error C2166: l-value specifies const object的錯誤
說明在const類型的函數中改變了類的非靜態(tài)數據成員.

這個時候需要使用mutable來修飾一下要在const成員函數中改變的非靜態(tài)數據成員
m_nAccess,代碼如下:

這樣再重新編譯的時候就不會出現錯誤了!

工廠方法和抽象工廠實際上是從不同角度在描述問題。
工廠方法描述了具體產品的創(chuàng)建，而抽象工廠描述的是產品系列的組織。

這個例子比較清楚了，不同的工廠生產不同的計算機，但計算機的基本組成(這里假設計算機僅由ram和cpu組成)是一樣的，這樣的產品系列很適合用抽象工廠來組織。
而在實際生產計算機的時候，createRam()和createCpu()這兩個工廠方法又起到了作用。