C++ templates: the complete guide

Cover......Page 1
Contents......Page 6
Preface......Page 16
Acknowledgments......Page 18
1 About This Book......Page 20
 1.2 Overall Structure of the Book......Page 21
 1.4 Some Remarks About Programming Style......Page 22
 1.7 Feedback......Page 24
Part I: The Basics......Page 26
  2.1 A First Look at Function Templates......Page 28
  2.2 Argument Deduction......Page 31
  2.3 Template Parameters......Page 32
  2.4 Overloading Function Templates......Page 34
  2.5 Summary......Page 38
  3.1 Implementation of Class Template Stack......Page 40
  3.2 Use of Class Template Stack......Page 44
  3.3 Specializations of Class Templates......Page 46
  3.4 Partial Specialization......Page 48
  3.5 Default Template Arguments......Page 49
  3.6 Summary......Page 52
  4.1 Nontype Class Template Parameters......Page 54
  4.2 Nontype Function Template Parameters......Page 58
  4.3 Restrictions for Nontype Template Parameters......Page 59
  4.4 Summary......Page 60
  5.1 Keyword typename......Page 62
  5.3 Member Templates......Page 64
  5.4 Template Template Parameters......Page 69
  5.5 Zero Initialization......Page 75
  5.6 Using String Literals as Arguments for Function Templates......Page 76
  5.7 Summary......Page 79
  6.1 The Inclusion Model......Page 80
  6.2 Explicit Instantiation......Page 84
  6.3 The Separation Model......Page 87
  6.5 Precompiled Headers......Page 91
  6.6 Debugging Templates......Page 93
  6.8 Summary......Page 104
  7.1 “Class Template” or “Template Class”?......Page 106
  7.2 Instantiation and Specialization......Page 107
  7.3 Declarations versus Definitions......Page 108
  7.5 Template Arguments versus Template Parameters......Page 109
Part II: Templates in Depth......Page 112
  8.1 Parameterized Declarations......Page 114
  8.2 Template Parameters......Page 119
  8.3 Template Arguments......Page 123
  8.4 Friends......Page 132
  8.5 Afternotes......Page 136
  9.1 Name Taxonomy......Page 138
  9.2 Looking Up Names......Page 140
  9.3 Parsing Templates......Page 146
  9.4 Derivation and Class Templates......Page 154
  9.5 Afternotes......Page 158
  10.1 On-Demand Instantiation......Page 160
  10.2 Lazy Instantiation......Page 162
  10.3 The C++ Instantiation Model......Page 165
  10.4 Implementation Schemes......Page 172
  10.5 Explicit Instantiation......Page 178
  10.6 Afternotes......Page 182
  11.1 The Deduction Process......Page 186
  11.2 Deduced Contexts......Page 188
  11.3 Special Deduction Situations......Page 190
  11.4 Allowable Argument Conversions......Page 191
  11.6 Default Call Arguments......Page 192
  11.7 The Barton-Nackman Trick......Page 193
  11.8 Afternotes......Page 196
  12.1 When “Generic Code” Doesn’t Quite Cut It......Page 198
  12.2 Overloading Function Templates......Page 202
  12.3 Explicit Specialization......Page 209
  12.4 Partial Class Template Specialization......Page 219
  12.5 Afternotes......Page 222
  13.1 The Angle Bracket Hack......Page 224
  13.2 Relaxed typename Rules......Page 225
  13.3 Default Function Template Arguments......Page 226
  13.4 String Literal and Floating-Point Template Arguments......Page 228
  13.5 Relaxed Matching of Template Template Parameters......Page 230
  13.6 Typedef Templates......Page 231
  13.7 Partial Specialization of Function Templates......Page 232
  13.8 The typeof Operator......Page 234
  13.9 Named Template Arguments......Page 235
  13.11 Custom Instantiation Diagnostics......Page 237
  13.12 Overloaded Class Templates......Page 240
  13.13 List Parameters......Page 241
  13.14 Layout Control......Page 243
  13.15 Initializer Deduction......Page 244
  13.16 Function Expressions......Page 245
  13.17 Afternotes......Page 247
Part III: Templates and Design......Page 248
  14.1 Dynamic Polymorphism......Page 250
  14.2 Static Polymorphism......Page 253
  14.3 Dynamic versus Static Polymorphism......Page 257
  14.4 New Forms of Design Patterns......Page 258
  14.5 Generic Programming......Page 259
  14.6 Afternotes......Page 262
  15.1 An Example: Accumulating a Sequence......Page 264
  15.2 Type Functions......Page 282
  15.3 Policy Traits......Page 294
  15.4 Afternotes......Page 303
  16.1 Named Template Arguments......Page 304
  16.2 The Empty Base Class Optimization (EBCO)......Page 308
  16.3 The Curiously Recurring Template Pattern (CRTP)......Page 314
  16.4 Parameterized Virtuality......Page 317
  16.5 Afternotes......Page 318
  17.1 A First Example of a Metaprogram......Page 320
  17.2 Enumeration Values versus Static Constants......Page 322
  17.3 A Second Example: Computing the Square Root......Page 324
  17.4 Using Induction Variables......Page 328
  17.5 Computational Completeness......Page 331
  17.6 Recursive Instantiation versus Recursive Template Arguments......Page 332
  17.7 Using Metaprograms to Unroll Loops......Page 333
  17.8 Afternotes......Page 337
 18 Expression Templates......Page 340
  18.1 Temporaries and Split Loops......Page 341
  18.2 Encoding Expressions in Template Arguments......Page 347
  18.3 Performance and Limitations of Expression Templates......Page 359
  18.4 Afternotes......Page 360
Part IV: Advanced Applications......Page 364
  19.1 Determining Fundamental Types......Page 366
  19.2 Determining Compound Types......Page 369
  19.3 Identifying Function Types......Page 371
  19.4 Enumeration Classification with Overload Resolution......Page 375
  19.6 Putting It All Together......Page 378
  19.7 Afternotes......Page 382
  20.1 Holders and Trules......Page 384
  20.2 Reference Counting......Page 398
  20.3 Afternotes......Page 413
  21.1 Duos......Page 414
  21.2 Recursive Duos......Page 420
  21.3 Tuple Construction......Page 429
  21.4 Afternotes......Page 434
 22 Function Objects and Callbacks......Page 436
  22.1 Direct, Indirect, and Inline Calls......Page 437
  22.2 Pointers and References to Functions......Page 440
  22.3 Pointer-to-Member Functions......Page 442
  22.4 Class Type Functors......Page 445
  22.5 Specifying Functors......Page 448
  22.6 Introspection......Page 455
  22.7 Function Object Composition......Page 464
  22.8 Value Binders......Page 476
  22.9 Functor Operations: A Complete Implementation......Page 490
  22.10 Afternotes......Page 493
  A.1 Translation Units......Page 494
  A.2 Declarations and Definitions......Page 495
  A.3 The One-Definition Rule in Detail......Page 496
 B: Overload Resolution......Page 506
  B.2 Simplified Overload Resolution......Page 507
  B.3 Overloading Details......Page 512
 Newsgroups......Page 518
 Books and Web Sites......Page 519
 A......Page 526
 C......Page 527
 D......Page 528
 H......Page 529
 I......Page 530
 O......Page 531
 P......Page 532
 T......Page 533
 U......Page 534
 W......Page 535
 B......Page 536
 C......Page 537
 D......Page 538
 F......Page 539
 I......Page 540
 M......Page 541
 O......Page 542
 Q......Page 543
 S......Page 544
 T......Page 545
 W......Page 546
 Z......Page 547