C++14标准下的高级元编程

"Advanced Metaprogramming in Classic C++ 是一本深入探讨C++模板编程的书籍，涵盖了最新的C++14标准。" 在C++编程中，元编程（Metaprogramming）是一种在编译时执行任务的技术，它允许程序员在程序的实际运行之前创建和优化代码。C++模板是元编程的主要工具，它提供了强大的类型操作和泛型编程的能力。本书"Advanced Metaprogramming in Classic C++"深入讲解了这一主题，作者Davide Di Gennaro通过实例和详细的解释，引导读者理解并掌握C++模板的高级用法。 元编程的主要概念包括： 1. **模板（Templates）**：C++模板可以是函数模板或类模板，它们允许定义通用代码，可以在不同数据类型上重用。函数模板允许创建泛型函数，而类模板则用于创建泛型类。 2. **类型推断（Type Inference）**：C++11引入了`auto`关键字，使得编译器可以根据初始值自动推断变量的类型，简化了代码并减少了类型错误。 3. **模板特化（Template Specialization）**：当通用模板无法满足特定需求时，可以通过特化模板来提供特定类型的行为。 4. **模板偏特化（Partial Template Specialization）**：针对模板的部分参数进行特化，允许对模板的特定组合进行定制。 5. **类型别名（Type Aliases）**：使用`using`关键字创建类型别名，可以提高代码可读性，并在某些情况下简化模板编程。 6. **模板元编程（Template Metaprogramming）**：利用模板的编译时特性来实现计算和逻辑，如 Boost MPL 库。 7. **SFINAE原则（Substitution Failure Is Not An Error）**：在模板实例化过程中，如果替换失败，编译器会尝试下一个可行的模板。这是模板元编程中的关键规则。 8. **C++14的新特性**：C++14标准扩展了模板的功能，如`std::make_unique`，`auto&&`引用折叠，以及更灵活的变量模板。 9. **编译时计算（Compile-Time Computation）**：使用模板和类型系统进行编译时计算，如计算数组大小，构建类型列表等。 10. **类型检查与静态断言（Static Assertions）**：`static_assert`语句可以在编译时检查条件，确保代码的正确性。 11. **编译时迭代（Compile-Time Iteration）**：使用递归模板和类型枚举实现编译时的循环。 12. **模板元函数库**：如Boost.MPL、TR1和C++17的`std::integral_constant`、`std::enable_if`等，这些库提供了元编程的常见操作。 通过学习这本书，读者将能够熟练运用C++模板进行高级编程，提高代码的效率和灵活性，同时了解如何利用元编程技术来解决复杂的问题。此外，书中可能还会介绍如何避免模板导致的编译时膨胀问题，以及如何通过模板技巧优化程序性能。对于希望深入理解C++元编程的开发者来说，这是一本不可多得的参考资料。