许多人都认为模板template和泛型generic这两个概念是等价的,因为两者都允许我们按照List<String>的样式编写代码。
不过,各种语言是怎么实现该功能,以及为什么这么做,却千差万别。
Java的泛型的实现根植于“类型消除”这一概念。当源代码被转换成Java虚拟机字节码时,这种技术会消除参数化类型。
例如,假设有一下java 代码:
-
Vector<String> vector =
new Vector<String>();
-
vector.add(
new String(
“hello”));
-
String str = vector.get(
0);
编译时,上面的代码会被改写为:
-
Vector vector =
new Vector();
-
vector.add(
new String(
"hello"));
-
String str = (String)vector.get(
0);
有了Java泛型,我们可以做的事情也并没有真正改变多少;它只是让代码变得漂亮些。鉴于此,Java泛型有时也被成为”语法糖“。
这点跟C++的模板截然不同。
在C++中,模板本质上就是一套宏指令集,只是换了个名头,编译器会针对每种类型创建一份模板代码的副本。
有个证据可以证明这一点:MyClass<Foo>不会与MyClass<Bar>共享静态变量。然而,两个MyClass<Foo>实例则会共享静态变量。
-
/*
-
* MyClass.cpp
-
*
-
* Created on: 2015?7?24?
-
* Author: nanzhou
-
*/
-
template<
class T> class MyClass {
-
public:
-
static
int val;
-
MyClass(
int v) {val = v;}
-
};
-
-
template<
typename T>
int MyClass<T>::bar;
-
-
template
class MyClass<Foo>;
-
template
class MyClass<Bar>;
-
-
MyClass<Foo>* foo1 =
new MyClass<Foo>(
10);
-
MyClass<Foo>* foo2 =
new MyClass<Foo>(
15);
-
MyClass<Bar>* bar1 =
new MyClass<Bar>(
20);
-
MyClass<Bar>* bar2 =
new MyClass<Bar>(
35);
-
-
int f1 = foo1->val;
//15
-
int f2 = foo2->val;
//15
-
int b1 = bar1->val;
//35
-
int b2 = bar2->val;
//35
但在Java中,MyClass类的静态变量会由所有MyClass实例共享,无论类型参数相与否。
由于架构设计上的差异,Java泛型和C++模板还有如下很多不同点;
1. C++模板可以使用int等基本数据类型。Java则不行,必须转而使用Integer
2. Java中,可以将模板的类型参数限定为某种特定类型。例如,你可能会使用泛型实现CardDeck,并规定参数必须扩展自CardGame。
3. C++中,类型参数可以实例化,Java不可以实例化
4. Java中,类型参数(即MyClass<Foo>中的Foo)不能用于静态方法和变量,因为他们会被MyClass<Foo>和MyClass<Bar>共享。但在C++中,这些类是不同的,类型参数可以用于静态方法和静态变量。
5. 在Java中,不管类型参数是什么,MyClass的所有实例都是同一类型。类型参数会在运行时被抹去。而C++中,参数类型不同,实例类型也不同
Java的泛型和C++模板,虽然在很多方面看起来都一样,实则大不相同。
</div>
许多人都认为模板template和泛型generic这两个概念是等价的,因为两者都允许我们按照List<String>的样式编写代码。
不过,各种语言是怎么实现该功能,以及为什么这么做,却千差万别。
Java的泛型的实现根植于“类型消除”这一概念。当源代码被转换成Java虚拟机字节码时,这种技术会消除参数化类型。
例如,假设有一下java 代码:
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Vector<String> vector =
new Vector<String>();
-
vector.add(
new String(
“hello”));
-
String str = vector.get(
0);
编译时,上面的代码会被改写为:
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Vector vector =
new Vector();
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vector.add(
new String(
"hello"));
-
String str = (String)vector.get(
0);
有了Java泛型,我们可以做的事情也并没有真正改变多少;它只是让代码变得漂亮些。鉴于此,Java泛型有时也被成为”语法糖“。
这点跟C++的模板截然不同。
在C++中,模板本质上就是一套宏指令集,只是换了个名头,编译器会针对每种类型创建一份模板代码的副本。
有个证据可以证明这一点:MyClass<Foo>不会与MyClass<Bar>共享静态变量。然而,两个MyClass<Foo>实例则会共享静态变量。
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/*
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* MyClass.cpp
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*
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* Created on: 2015?7?24?
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* Author: nanzhou
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*/
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template<
class T> class MyClass {
-
public:
-
static
int val;
-
MyClass(
int v) {val = v;}
-
};
-
-
template<
typename T>
int MyClass<T>::bar;
-
-
template
class MyClass<Foo>;
-
template
class MyClass<Bar>;
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MyClass<Foo>* foo1 =
new MyClass<Foo>(
10);
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MyClass<Foo>* foo2 =
new MyClass<Foo>(
15);
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MyClass<Bar>* bar1 =
new MyClass<Bar>(
20);
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MyClass<Bar>* bar2 =
new MyClass<Bar>(
35);
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int f1 = foo1->val;
//15
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int f2 = foo2->val;
//15
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int b1 = bar1->val;
//35
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int b2 = bar2->val;
//35
但在Java中,MyClass类的静态变量会由所有MyClass实例共享,无论类型参数相与否。
由于架构设计上的差异,Java泛型和C++模板还有如下很多不同点;
1. C++模板可以使用int等基本数据类型。Java则不行,必须转而使用Integer
2. Java中,可以将模板的类型参数限定为某种特定类型。例如,你可能会使用泛型实现CardDeck,并规定参数必须扩展自CardGame。
3. C++中,类型参数可以实例化,Java不可以实例化
4. Java中,类型参数(即MyClass<Foo>中的Foo)不能用于静态方法和变量,因为他们会被MyClass<Foo>和MyClass<Bar>共享。但在C++中,这些类是不同的,类型参数可以用于静态方法和静态变量。
5. 在Java中,不管类型参数是什么,MyClass的所有实例都是同一类型。类型参数会在运行时被抹去。而C++中,参数类型不同,实例类型也不同
Java的泛型和C++模板,虽然在很多方面看起来都一样,实则大不相同。
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