用汇编的眼光看C++(之缺省模板、特化模板)

用汇编的眼光看 C+（之缺省模板、特化模板） 缺省函数是 C+的一个基本特色。缺省函数定义比较简单，也就是说，对于函数的某一个输入参数或者几个输入参数，如果你没有特定的数值的话，那我们就会用缺省的数据进行代替。如果你在调用的过程中使用了自己的数据，那么缺省数据将被我们自己定义的数据覆盖。下面就是一个缺省函数的示例：cpp view plaincopy int add(int m, int n = 10) return m + n; 如果调用呢，有什么区别？cpp view plaincopy 262: int p = add(2); 00401488 push 0Ah 0040148A push 2 0040148C call ILT+15(add) (00401014) 00401491 add esp,8 00401494 mov dword ptr ebp-4,eax 263: p = add(3, 4); 00401497 push 4 00401499 push 3 0040149B call ILT+15(add) (00401014) 004014A0 add esp,8 004014A3 mov dword ptr ebp-4,eax 可以从上面的代码看到，如果单独输入一个数据2，那么编译器帮我们默认输入了10 ；如果输了的数据是3、4 呢，那么编译器将用4代替默认的数据10。所以说，编译器帮我们做了中间的替换和判断工作。那么回到我们今天讨论的缺省模板类型上面，那会是什么样的情形呢？我们可以编写一个范例：cpp view plaincopy template class data type2 value; public: data(type2 m): value(m) data() ; 可以看到，我们在第二个参数使用了缺省类型 int，那么怎么证明缺省类型可以使用呢？我们设计了下面一个测试用例： cpp view plaincopy 239: data m(2); 004013BD push 2 004013BF lea ecx,ebp-10h 004013C2 call ILT+5(data:data) (0040100a) 004013C7 mov dword ptr ebp-4,0 240: data n(3); 004013CE push 3 004013D0 lea ecx,ebp-14h 004013D3 call ILT+5(data:data) (0040100a) 上面的代码定义了两个临时变量，其中第一个是 m，输入类型是 int；第二个临时变量是 n，输入类型是 int 和 int。前面我们说过缺省类型是 int，那么第一个临时变量 m 和第二个临时变量 n 的构造函数地址应该是一样的。那么事实上两者的构造函数是不是一样的呢？我们可以查看两者的函数地址，发现一个是0x0040100a，另外一个也是0x0040100a。范例证明我们的判断是正确的。 明白了上面的缺省模板构造，下面我们谈一下特化模板。特化模板是什么意思呢？其实并不复杂。因为模板类既然是通用模板，那么其中的数据类型可以是任意数据类型，但是难免有一些数据类型（比如说指针） ，我们需要对其中的一些操作做一些细微的修改，但是这些小的修改在原来的模板定义上是无法做的。那么怎么办？我们只好重新定义一种形式，它和模板类定义的名称一致，但是形式稍有差别。我们可以编写一个测试看看：cpp view plaincopy template class data public: data() printf(“normal!n“); data() printf(“normal!n“); ; template class data public: data() printf(“point!n“); data() printf(“point!n“); ; 上面的代码定义了两个类模板。但是两者的名称是一样的，说明这两个类定义的内容其实具有很大的相似性。第一种定义就是标准模板类的定义，第二中稍微复杂一点，使用缺省的 int*，因为没有使用到特定的 type 类型，所以此时 template 后面的内容为空。那么怎么判断这两个类都是可以正常使用的呢？大家可以看看下面的范例：cpp view plaincopy 249: data p; 004013BD lea ecx,ebp-10h 004013C0 call ILT+45(data:data) (00401032) 004013C5 mov dword ptr ebp-4,0 250: data q; 004013CC lea ecx,ebp-14h 004013CF call ILT+35(data:data) (00401028) 251: 我们发现，第一个函数的 call 地址是0x00401032，第二个地址为0x00401028。但是这说明不了什么，因为第二个地址完全也可能是第一个模板类引申的。我们应该跟到每一个函数里面（其实这里的地址在 VC 下都是跳转地址） 。 第一个变量的实际进入函数如下所示：cpp view plaincopy 234: data() printf(“normal!n“); 00401340 push ebp 00401341 mov ebp,esp 00401343 sub esp,44h 00401346 push ebx 00401347 push esi 00401348 push edi 00401349 push ecx 0040134A lea edi,ebp-44h 0040134D mov ecx,11h 00401352 mov eax,0CCCCCCCCh 00401357 rep stos dword ptr edi 00401359 pop ecx 0040135A mov dword ptr ebp-4,ecx 0040135D push offset string “normal!n“ (0042607c) 00401362 call printf (00401540) 00401367 add esp,4 0040136A mov eax,dword ptr ebp-4 0040136D pop edi 0040136E pop esi 0040136F pop ebx 00401370 add esp,44h 00401373 cmp ebp,esp 00401375 call _chkesp (004023b0) 0040137A mov esp,ebp 0040137C pop ebp 0040137D ret 那么，第二个变量呢，同样需要跟入函数：cpp view plaincopy 242: data() printf(“point!n“); 00401430 push ebp 00401431 mov ebp,esp 00401433 sub esp,44h 00401436 push ebx 00401437 push esi 00401438 push edi 00401439 push ecx 0040143A lea edi,ebp-44h 0040143D mov ecx,11h 00401442 mov eax,0CCCCCCCCh 00401447 rep stos dword ptr edi 00401449 pop ecx 0040144A mov dword ptr ebp-4,ecx 0040144D push offset string “point!n“ (00426074) 00401452 call printf (00401540) 00401457 add esp,4 0040145A mov eax,dword ptr ebp-4 0040145D pop edi 0040145E pop esi 0040145F pop ebx 00401460 add esp,44h 00401463 cmp ebp,esp 00401465 call _chkesp (004023b0) 0040146A mov esp,ebp 0040146C pop ebp 0040146D ret 看到上面的函数，大家应该明白了两者调用的构造函数并不一样。所以说，特化模板通常就是为了那些特殊的数据类型准备的。这样我们使用者在使用模板的时候就没有什么顾虑了，可以忽略各个数据类型处理上的差别了。当然，特化模板因为考虑了特殊模型数据，使得我们的代码更加完毕，更加健壮了，建议在设计模板的时候适当多使用。思考题：（1）模板类第一个 type 可以缺省吗？为什么会这么考虑？ （2）下面的代码在 vc 6.0和 vc 2005上都能编译过？为什么呢？对于我们设计代码有什么思考呢？ （