模板什么时候显式具体化什么时候显示实例化

模板在C++中有两种形式的具体化（Instantiation）过程：

1. **显式具体化**（Explicit Instantiation）：程序员通过`template <typename T>`的形式明确地指定模板参数的类型，并创建一个具体的函数或类版本。这种做法常见于库作者为了支持特定类型的模板函数，例如为一些常用的数据类型提供预先编译好的函数实现，以避免编译时间和运行时的开销。显式具体化的语法通常写在`.cpp`文件中：

template class MyClass<int>; // 显式实例化模板类 MyClass 对整型

2. **隐式具体化**（Automatic Instantiation）：这是默认的行为，当模板函数或类被第一个使用者调用时，编译器会自动对该模板进行实例化。这种情况下，不需要程序员手动写出显式的实例化。对于函数模板，当它第一次被调用时；对于类模板，当创建它的对象实例时，会发生实例化。

例如，如果你有一个函数模板`template<typename T> void print(T value)`，当你第一次调用`print(5)`时，编译器会自动为`int`类型创建一个`void print(int)`的具体版本。

显式具体化适用于那些需要预编译、性能敏感的情况，或者是库开发者希望用户可以选择性地使用某些特定类型的功能。而隐式实例化则更通用，大多数时候由编译器在编译过程中自动完成。

相关问题

c++ 显式实例化与显式具体化的区别

在 C++ 中，显式实例化（Explicit Instantiation）和显式模板特殊化（Explicit Template Specialization）是两个不同的概念。

1. **显式实例化** (Explicit Instantiation)：它是在程序的一般性模板代码之外创建特定类型的模板实例。这是为了提高效率，因为如果模板的某个具体类型在编译期间经常使用，显式实例化可以在编译时期生成对应的函数、数据成员等，避免了运行时的动态分配和查找，提高了性能。显式实例化通常放在头文件中，需要对模板的具体类型指定，例如：

template class MyClass<int>;

2. **显式模板特殊化** (Explicit Template Specialization)：则是针对特定模板参数的特殊情况进行特别处理。它允许程序员提供一种不同于默认特性的实现，尤其适合那些无法通过一般泛型规则推导出有效实现的情况。例如，当模板有部分静态计算或需要优化某种特定情况下的行为时，可以进行模板特殊化。示例如下：

template<> struct MyClass<int> {
   // 特殊化的实现
};

在main函数中实现对类模板的显式实例化

在C++中，如果你有一个类模板（Class Template），比如用于表示动态数组的`Array`，可以使用模板特化（Template Specialization）来为特定类型创建具体的类实例。这里是一个关于整数数组的显式实例化的例子：

template <typename T>
class Array {
private:
    T* data;   // 存储数据
    std::size_t size;

public:
    // 模板构造函数
    explicit Array(std::size_t capacity) : data(new T[capacity]), size(capacity) {}
    
    ~Array() { delete[] data; }  // 释放内存

    // 其他通用操作...
};

// 对模板Array进行整型（int）的显式实例化
template class Array<int>;  // 这里就是显式实例化

int main() {
    // 使用已实例化的Array<int>
    Array<int> intArray(5);  // 创建一个包含5个整数的数组
    return 0;
}

在这段代码中，我们首先定义了一个通用的`Array`模板，然后在`main()`函数之前通过`template class`的形式为`T`为`int`时显式地创建了类实例。