正文
1. class和typename含義相同的例子
問題：在下面的模板聲明中class和typename的區(qū)別是什么？
1 template<class T> class Widget; // uses “class”2 3 template<typename T> class Widget; // uses “typename”
答案：沒有任何區(qū)別。當聲明一個模板類型參數(shù)時，class和typename意味著相同的事情。一些程序員喜歡使用class，因為容易敲打。其他的（包括我）更加喜歡使用typename，因為用它表明參數(shù)不需要是一個class類型。一些程序員在允許使用任何type的時候使用typename，只用對用戶自定義的類型使用class。但是從C++ 的觀點來看，在聲明模板參數(shù)的時候class和typename意味著相同的事情。
2. 必須使用typename的例子
然而，C++并不總是將class和typename同等對待。有時你必須使用typename。為了理解在什么時候必須使用，我們必須討論能夠在模板中引用的兩種名字。
假設(shè)我們有一個函數(shù)模板，用和STL兼容的容器作為模板參數(shù)，此容器中包含的對象能夠被賦值給int類型。進一步假設(shè)這個函數(shù)打印容器中的第二個元素值。我在下面以愚蠢的方式實現(xiàn)了一個愚蠢的函數(shù)，它甚至不能通過編譯，但是請忽略這些事情，看下面的例子:
1 template<typename C> // print 2nd element in 2 void print2nd(const C& container) // container; 3 { // this is not valid C++! 4 if (container.size() >= 2) { 5 C::const_iterator iter(container.begin()); // get iterator to 1st element 6 ++iter; // move iter to 2nd element 7 int value = *iter; // copy that element to an int 8 9 std::cout << value; // print the int10 11 }
12 13 }
我對此函數(shù)中的兩個本地變量做了高亮，iter和value。Iter的類型是C::const_iterator，它依賴于模板參數(shù)C。模板中依賴于模板參數(shù)的名字被稱作依賴名字(dependent names)。當一個依賴名字嵌套在一個類中的時候，我把它叫做內(nèi)嵌依賴名字（nested dependent name）。C::const_iterator是一個內(nèi)嵌依賴名字。事實上，它是一個內(nèi)嵌依賴類型名字（nested dependent type name）,也即是指向一個類型（type）的內(nèi)嵌依賴名字。
對于print2nd中的其他本地變量，value，類型為int。int不依賴于任何模板參數(shù)。這種名字被稱作“非依賴名字”（non-dependent names）。（我不知道為什么不把它們叫做獨立名字（independent names）?！皀on-dependent”是一種不好的命名方式，但畢竟它是術(shù)語，所以需要遵守這個約定。）
內(nèi)嵌依賴名字會導(dǎo)致解析困難。例如，如果我們讓print2nd函數(shù)以下面的方式開始，會更加愚蠢：
1 template<typename C> 2 3 void print2nd(const C& container) 4 5 { 6 7 C::const_iterator * x; 8 9 ...10 11 }
看上去像是我們聲明了一個本地變量x，這個x指針指向一個C::const_iterator。但是它看上去是這樣的僅僅因為我們“知道”C::const_iterator是一個type。但是如果C::const_iterator不是一個type會是怎樣呢？如果C有個靜態(tài)數(shù)據(jù)成員恰好被命名為const_iterator會發(fā)生什么？如果x恰巧是一個全局變量的名字呢？在這種情況下，上面的code就不會聲明一個本地變量，它會是C::const_iterator和x的乘積！聽起來有些瘋狂，但這是可能的，實現(xiàn)C++編譯器的人員也必須考慮到所有可能的輸入，包括一些看起來很瘋狂的例子。
直到C被確定之前，沒有辦法知道C::const_iterator是否是一個type，當函數(shù)模板print2nd被解析的時候，C不能夠被確認。為了處理這種模棱兩可的問題，C++有一個準則：如果解析器在模板中碰到了一個內(nèi)嵌依賴名字，它不會認為這是一個type，除非你告訴它。默認情況下，內(nèi)嵌依賴名字不是types。（對于這個規(guī)則有個例外，一會會提到。）
將上面的規(guī)則記在心中，再看一次print2nd的開始部分：
1 template<typename C>2 void print2nd(const C& container)3 {4 if (container.size() >= 2) {5 C::const_iterator iter(container.begin()); // this name is assumed to6 ... // not be a type
現(xiàn)在應(yīng)該清楚為什么這不是有效的C++了。Iter的聲明只有在C::const_iterator是一個type的情況下才有意義，但是我們并沒有告知C++它是一個類型，于是C++假設(shè)它不是一個類型。為了糾正這種情況，我們必須告訴C++ C::const_iterator是一個類型。我們將typename放在type之前就能達到這個目的：
1 template<typename C> // this is valid C++ 2 3 void print2nd(const C& container)
4 5 {
6 7 if (container.size() >= 2) {
8 9 typename C::const_iterator iter(container.begin());
10 11 ...
12 13 }
14 15 }
這個規(guī)則很簡單：在一個模板中，任何時候你引用一個內(nèi)嵌依賴類型名字，你都必須在名字前加上typename。（也有例外，一會會提到。）
typename應(yīng)該只被用來確認一個內(nèi)嵌依賴類型名字；其他的名字不應(yīng)該加這個前綴。例如，下面的函數(shù)模板使用兩個參數(shù)，一個容器和一個容器的迭代器：
1 template<typename C> // typename allowed (as is “class”)2 void f(const C& container, // typename not allowed3 typename C::iterator iter); // typename required
C不是內(nèi)嵌依賴類型名字（它沒有內(nèi)嵌在任何依賴于模板參數(shù)的東西中），所以在聲明容器的時候不應(yīng)該加typename，但是C::iterator是一個內(nèi)嵌依賴類型名字，所以需要加typename。
3. 一個例外——不能使用typename的地方
”typename”必須加在內(nèi)嵌依賴類型名字之前“這個規(guī)則有一個例外：基類列表中的內(nèi)嵌依賴類型名字或者成員初始化列表中的基類標識符不能加typename。例如：
1 template<typename T> 2 class Derived: public Base<T>::Nested { // base class list: typename not 3 4 public: // allowed 5 6 explicit Derived(int x)
7 8 9 10 : Base<T>::Nested(x) // base class identifier in mem.11 12 { // init. list: typename not allowed13 14 15 typename Base<T>::Nested temp; // use of nested dependent type16 ... // name not in a base class list or17 } // as a base class identifier in a18 ... // mem. init. list: typename19 required20 };
這種不一致性令人感到厭煩，但是一旦你有了一點經(jīng)驗，你就會注意到它。
4. 最后的例子——為typename使用typedef
讓我們看最后一個typename的例子，因為它代表了你將會在真實代碼中看到的某些東西。假設(shè)我們正在實現(xiàn)一個函數(shù)模板，帶了一個迭代器參數(shù)，我們想為迭代器指向的對象做一份本地拷貝，temp。我們可以像下面這樣實現(xiàn)：
1 template<typename IterT>2 void workWithIterator(IterT iter)3 {4 typename std::iterator_traits<IterT>::value_type temp(*iter);5 ...6 }
不要讓 std::iterator_traits<IterT>::value_type 嚇到你。這只是標準特性類（standard traits class）的一種使用方法，這是“類型IterT對象指向的類型“的C++實現(xiàn)方式。這個句子聲明了一個本地變量(temp)，它的類型同IterT對象指向的對象的類型一致，它將temp初始化為iter指向的對象。如果IterT是vector<int>::iterator，那么temp就是int類型的。如果IterT是list<string>::iterator，temp就是string類型的。因為std::iterator_traits<IterT>::value_type是一個內(nèi)嵌依賴類型名字（在iterator_traits<IterT>內(nèi)部value_type是內(nèi)嵌的，IterT是一個模板參數(shù)），我們必須為其添加typename。
如果你認為讀std::iterator_traits<IterT>::value_type是一件不讓人愉快的事情，想像一下將其打出來會是什么樣的。如果你像大部分程序員一樣，多次輸入這個表達式的想法是可怕的，所以你會想為其創(chuàng)建一個typedef。對于像value_type這樣的特性（traits）成員名字來說（對于特性的信息看Item47）,使用慣例是使得typedef名字和特性成員名字相同，所以這樣一個本地typedef通常被定義成下面這樣：
1 template<typename IterT>2 void workWithIterator(IterT iter)3 {4 typedef typename std::iterator_traits<IterT>::value_type value_type;5 value_type temp(*iter);6 ...7 }
許多程序員發(fā)現(xiàn)將“typedef typename“并列看上去不和諧，但是對于使用內(nèi)嵌依賴類型名字的規(guī)則來說，這是一個合乎邏輯的結(jié)果。你會很快習慣這種用法。畢竟，你有著很強的驅(qū)動力。你想輸入typename std::iterator_traits<IterT>::value_type多少次呢？
5. Typename的執(zhí)行因編譯器而異
作為結(jié)束語，我應(yīng)該提及的是關(guān)于typename規(guī)則的強制執(zhí)行隨著編譯器的不同而不同，一些編譯器接受需要typename但實際上沒有輸入的情況；一些編譯器接受輸入了typename但實際上不允許的情況；還有一些（通常是老的編譯器）在需要輸入typename時拒絕了typename輸入。這就意味著typename和內(nèi)嵌依賴類型名字的交互會產(chǎn)生讓你頭痛的問題。
6. 總結(jié)
當聲明模板參數(shù)的時候，class和typename是可以互換的。
使用typename來識別內(nèi)嵌依賴類型名字，但在基類列表中或者成員初始化列表中的基類標識符除外。
作者： HarlanC
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