C++typename的由來和用法

在 C++模板函數(shù)的使用過程中，我們經(jīng)?？梢钥吹揭粋€(gè) typename 的使用，例如這樣的操作

但是除此之外，我們也會(huì)經(jīng)?？吹竭@樣的用法

那么這里就要問大家，這 C++類似的用法下有什么區(qū)別呢，且聽我細(xì)細(xì)道來。

由來分析

"typename"是一個(gè) C++程序設(shè)計(jì)語言中的關(guān)鍵字。當(dāng)用于泛型編程時(shí)是另一術(shù)語"class"的同義詞。這個(gè)關(guān)鍵字用于指出模板聲明（或定義）中的非獨(dú)立名稱（dependent names）是類型名，而非變量名。

我們經(jīng)常會(huì)這么用 typename，這是一項(xiàng) C++編程語言的泛型編程（或曰“模板編程”）的功能，typename 關(guān)鍵字用于引入一個(gè)模板參數(shù)。

template const T& max(const T& x, const T& y){  if (y < x) {    return x;  }  return y;}

在模板定義語法中關(guān)鍵字 class 與 typename 的作用完全一樣

templateconst T& max(const T& x, const T& y){  if (y < x) {    return x;  }  return y;}

這里 class 關(guān)鍵字表明 T 是一個(gè)類型，后來為了避免 class 在這兩個(gè)地方的使用可能給人帶來混淆，所以引入了 typename 這個(gè)關(guān)鍵字，它的作用同 class 一樣表明后面的符號(hào)為一個(gè)類型。

那 class 使用就夠了，為什么又引入了新的關(guān)鍵詞 typename ，關(guān)于這個(gè)問題，Stan Lippman 曾在其博客中表示，最早 Stroustrup 使用class來聲明模板參數(shù)列表中的類型是為了避免增加不必要的關(guān)鍵字；后來委員會(huì)認(rèn)為這樣混用可能造成概念上的混淆才加上了typename關(guān)鍵字。

而使用 typename 的作用就是告訴 c++ 編譯器，typename 后面的字符串為一個(gè)類型名稱，而不是成員函數(shù)或者成員變量，這個(gè)時(shí)候如果前面沒有 typename，編譯器沒有任何辦法知道 T::LengthType 是一個(gè)類型還是一個(gè)成員名稱(靜態(tài)數(shù)據(jù)成員或者靜態(tài)函數(shù))，所以編譯不能夠通過。

問題浮現(xiàn)

那么問題來了，什么情況下，class 定義之后，編譯不能通過呢？

templatevoidfun(constT&proto){
T::const_iteratorit(proto.begin());}

發(fā)生編譯錯(cuò)誤是因?yàn)榫幾g器不知道T::const_iterator是個(gè)類型。萬一它是個(gè)變量呢？T::const_iterator的解析有著邏輯上的矛盾： 直到確定了T是什么東西，編譯器才會(huì)知道T::const_iterator是不是一個(gè)類型； 然而當(dāng)模板被解析時(shí)，T還是不確定的。這時(shí)我們聲明它為一個(gè)類型才能通過編譯：

而且在模板實(shí)例化之前，完全沒有辦法來區(qū)分它們，這絕對(duì)是滋生各種 bug 的溫床。這時(shí) C++標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)再也忍不住了，與其到實(shí)例化時(shí)才能知道到底選擇哪種方式來解釋以上代碼，委員會(huì)決定引入一個(gè)新的關(guān)鍵字，這就是typename。

千呼萬喚始出來，我們來看看 C++標(biāo)準(zhǔn)：

對(duì)于用于模板定義的依賴于模板參數(shù)的名稱，只有在實(shí)例化的參數(shù)中存在這個(gè)類型名，或者這個(gè)名稱前使用了typename關(guān)鍵字來修飾，編譯器才會(huì)將該名稱當(dāng)成是類型。除了以上這兩種情況，絕不會(huì)被當(dāng)成是類型。

因此，如果你想直接告訴編譯器T::const_iterator是類型而不是變量，只需用typename修飾：

typenameT::const_iteratorit(proto.begin());

這樣編譯器就可以確定T::const_iterator是一個(gè)類型，而不再需要等到實(shí)例化時(shí)期才能確定，因此消除了前面提到的歧義。

嵌套從屬類型

事實(shí)上類型T::const_iterator依賴于模板參數(shù)T， 模板中依賴于模板參數(shù)的名稱稱為從屬名稱（dependent name）， 當(dāng)一個(gè)從屬名稱嵌套在一個(gè)類里面時(shí)，稱為嵌套從屬名稱（nested dependent name）。 其實(shí)T::const_iterator還是一個(gè)嵌套從屬類型名稱（nested dependent type name）。

嵌套從屬名稱是需要用typename聲明的，其他的名稱是不可以用typename聲明的。比如下面是一個(gè)合法的聲明：

templatevoidfun(constT&proto,typenameT::const_iteratorit);

使用

在定義類模板或者函數(shù)模板時(shí)，typename和class關(guān)鍵字都可以用于指定模板參數(shù)中的類型。也就是說，以下兩種用法是完全等價(jià)的。

template/*... */;template    /* ... */;

既然typename關(guān)鍵字已經(jīng)存在，而且它也可以用于最常見的指定模板參數(shù)，那么為什么不廢除class這一用法呢？答案其實(shí)也很明顯，因?yàn)樵谧罱K的標(biāo)準(zhǔn)出來之前，所有已存在的書、文章、教學(xué)、代碼中都是使用的是class，可以想像，如果標(biāo)準(zhǔn)不再支持class，會(huì)出現(xiàn)什么情況。

使用關(guān)鍵字typename代替關(guān)鍵字class指定模板類型形參更為直觀，畢竟，可以使用內(nèi)置類型（非類類型）作為實(shí)際的類型形參，而且，typename更清楚地指明后面的名字是一個(gè)類型名。但是，關(guān)鍵字typename是作為標(biāo)準(zhǔn) C++的組成部分加入到 C++中的，因此舊的程序更有可能只用關(guān)鍵字class。

這就是我分享的 c++的 typename，此外如果大家有什么更好的思路，也歡迎分享交流哈。