【类模板】类模板嵌套

类模板嵌套

1.介绍

在类内可以定义类，而这个类也可以使用类模板，因此，我们可以在普通的类内嵌套模板，也可以在类模板内嵌套类模板。这样的模板称为类模板的嵌套。
具体如下：

template<typename T>
class A {
public:
    template<typename U> //嵌套类模板
    class OtherC {
    public:
        void myfOC();
     };
};

在这个例子中，我们对$A$这个类模板中嵌套了另一个类模板$OtherC$，因此这个类模板称为嵌套类模板。

在类内实现$myfOC$函数比较简单，我们看看下面的代码，在类外实现嵌套类模板的成员函数：

//类外实现嵌套模板函数
template<typename T>
template<typename U>

void A<T>::OtherC<U>::myfOC() {
    std::cout << "泛化的嵌套函数模板myfOC\n";

}

2.嵌套类模板的特化

和一般的模板一样，嵌套类模板也能够特化。下面是嵌套类模板的特化：

template<typename T>
class A {
public:
    template<typename U> //嵌套类模板
    class OtherC {
    public:
        void myfOC();
 
    //全特化嵌套模板
    template<>
    class OtherC<char> {
    public:
        void myfOC();
    };

    void myfunc() {
        std::cout << "泛化的嵌套函数模板myfunc\n";

    }
};

这里我们对$OtherC$嵌套类模板进行了特化，也就是特化了$<char>$类型的函数。

当然，除了对类内嵌套的类模板特化外，也能对外层的类模板进行嵌套，如下代码所示：
我们为$A$类型特化了$<double>$这个类型:

//实现T的全特化嵌套模板
template<>
class A<double> {
public:
    template<typename U> //嵌套类模板
    class OtherC {
    public:
        void myfOC();
    };

    void myfunc() {
        std::cout << "泛化的函数模板myfunc\n";
    }
};

3.嵌套类模板的实例化

当我们需要用到嵌套类的时候，我们需要为其指定类型（或是使用其构造函数来推断）。

如果我们只需要用到外层模板的函数，则可以不指定嵌套模板的类型，因此也就不会实例化。

void Test() {
    //实例化两个模板
    A<float>::OtherC<int> obj1;

    //实例化一个模板
    A<int>obj2;
    obj2.myfunc(); 

}

值得注意的是，对于外层模板的特化，我们在类外实现的时候不能加$template<>$，否则会编译失败。

以下代码为$A<double>$的特化中的嵌套类模板在类外的实现：

//template<> 不需要这个
template<typename U>
void A<double>::OtherC<U>::myfOC() {
    std::cout << "全特化的嵌套函数模板myfOC\n";
}

最后，对于内部嵌套的模板，我们必须对外层类模板进行全特化后，才能对内部的模板进行实例化。
如下，我们必须先特化出$A<double>$才能特化出$A<double>::OtherC<char>$

以下代码将编译失败：

//这样是错的，不能不指定T类型就指定U的类型
template<typename T>
void A<double>::OtherC<char>::myfOC(){
    std::cout << "全特化的嵌套函数";
}

而这样是正确的：

//这样是对的，因为A<double>是全特化的，而OtherC<char>也是全特化的
template<>
class A<double> {
public:
    template<typename U> //嵌套类模板
    class OtherC {
    public:
        void myfOC();
    };

    void myfunc() {
        std::cout << "泛化的函数模板myfunc\n";
    }
};

template<>
void A<double>::OtherC<char>::myfOC() {
    std::cout << "全特化的嵌套函数myfOC\n";
}