C++ Template of template

template 在 C++ 裡面，算是一個很重要、也很實用的概念。它可以用同樣的程式、來處理不同類型的資料，大幅簡化程式碼的重複性。

而這一篇，算是來簡單紀錄一下，所謂的「template of template」的玩法吧～主要的參考資料，是《Templates of templates》這篇文章。也請注意，這篇只是 Heresy 自己簡單的紀錄，寫得不算很嚴謹。

首先，一般的 template 寫法，可能會像是下面這樣：

template<typename DType>
class CData
{
public:
    std::vector<DType>    mContent;
};

在上面的類別 CData 裡，是用一個 std::vector 來儲存資料，而裡面的型別則是 DType；使用的時候，基本上會是：

CData<int> x;

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但是，如果希望可以讓使用者決定要用哪種 STL 容器（container）時該怎麼辦呢？比較直覺的方法，就是寫成：

template<typename DType, typename TContainer >
class CData
{
public:
    TContainer<DType>    mContent;
};

然後在要使用的時候，寫成：

CData<int,std::vector> x;

也就是把 std::vector 的部分，也用 template 的方法來寫。但是很遺憾，這樣的語法是有問題的。

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而比較簡單的修改，應該是改成：

template<typename TContainer >
class CData
{
public:
    TContainer    mContent;
};

這樣寫的話，使用時則是會像下面這樣：

CData< std::vector<int> > x;

但是這樣的缺點，就是把資料型別和容器的型別綁在一起了，其實有的時候可能不是那麼地實用。

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而如果要把資料型別和容器的類別切割開的話，則可以寫成：

template<    typename DType,
            template<typename T> class TContainer >
class CData
{
public:
    TContainer<DType>    mContent;
};

在這邊，就是很明確地告訴編譯器，TContainer 是一個 template 的類別，而他有一個 template 的參數。這樣一來，就可以任意地套用符合形式的容器了～

不過，如果是要使用 STL 的 vector 的話，由於他實際上有兩個 template 參數（參考），所以直接拿來用會因為 template 參數不相同、而有編譯階段的錯誤；如果要用的話，則是需要再封包一次才行，封包方法大致上可以寫成：

template<typename T>
class CVector : public std::vector<T>
{};

實際使用時是：

CData<int, CVector> x;

而對於其他 STL 的容器、或是自己定義的資料類別，基本上也都是可以用類似的方法來操作的。

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為什麼會跑來看這個？其實 Heresy 主要是把這個用在 callable object 上，也就是想用 template 來展開函式。簡單講，就是想下類似下面架構的程式：

#include <iostream>

template<template<typename T> class TFunc>
void FuncTemp(int iMode)
{
    if (iMode == 0 )
    {
        TFunc<int>()();
    }
    else if ( iMode == 1 )
    {
        TFunc<float>()();
    }
}

template<typename T>
class CFunc1
{
public:
    void operator()(){
    }
};

template<typename T>
class CFunc2
{
public:
    void operator()(){
    }
};

int main()
{
    FuncTemp<CFunc1>(1);
    FuncTemp<CFunc2>(0);
}

本來 CFunc1 和 CFunc2 都不是想寫成 class、而是想寫成 template function，但是那樣寫是不合法的，所以只能寫成類別。而後來也因為這樣寫太繁瑣了，還是放棄了…