4 非类型模板参数
对于函数模板和类模板， 模板参数并不局限于类型， 普通值也可以作为模板参数。 在基于类型参数的模板中， 你定义了一些具体细节未加确定的代码， 直到代码被调用时这些细节才被真正确定。 然而， 在这里， 我们面对的这些细节是值（value） ， 而不是类型。 当要使用基于值的模板时， 你必须显式地指定这些值， 才能够对模板进行实例化， 并获得最终代码。
4.1 非类型的类模板参数
较之前一章stack例子的实现， 你也可以使用元素数目固定的数组来实现stack。用固定大小的数组的优点是： 无论是由你来亲自管理内存， 还是由标准容器来管理内存， 都可以避免内存管理开销。然而， 决定一个栈（stack） 的最佳容量是很困难的。 如果你指定的容量太小， 那么栈可能会溢出； 如果指定的容量太大， 那么可能会不必要地浪费内存。 一个好的解决方法就是： 让栈的用户亲自指定数组的大小，并把它作为所需要的栈元素的最大个数。
为了做到这一点， 你需要把数组大小定义为一个模板参数：
template <typename T, int MAXSIZE>
class Stack
{
private:
T elems[MAXSIZE]; // 包含元素的数组
int numElems; // 元素的当前总个数
public:
Stack(); // 构造函数
void push(T const&); // 压入元素
void pop(); // 弹出元素
T top() const; // 返回栈顶元素
bool empty() const
{ // 返回栈是否为空
return numElems == 0;
}
bool full() const
{ // 返回栈是否已满
return numElems == MAXSIZE;
}
};
// 构造函数
template <typename T, int MAXSIZE>
Stack<T, MAXSIZE>::Stack()
: numElems(0) // 初始时栈不含元素
{
// 不做任何事情
}
template <typename T, int MAXSIZE>
void Stack<T, MAXSIZE>::push(T const& elem)
{
if (numElems == MAXSIZE) {
throw std::out_of_range("Stack<>::push(): stack is full");
elems[numElems] = elem; // 附加元素
++numElems; // 增加元素的个数
}
template<typename T, int MAXSIZE>
void Stack<T, MAXSIZE>::pop()
{
if (numElems <= 0) {
throw std::out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");
}
--numElems; // 减少元素的个数
}
template <typename T, int MAXSIZE>
T Stack<T, MAXSIZE>::top() const
{
if (numElems <= 0)
{
throw std::out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");
}
return elems[numElems - 1]; // 返回最后一个元素
}MAXSIZE是新加入的第2个模板参数， 类型为int； 它指定了数组最多可包含的栈元素的个数。
为了使用这个类模板， 你需要同时指定元素的类型和个数（即栈的最大容量）：
int main()
{
try {
Stack<int, 20> int20Stack; // 可以存储20个int元素的栈
Stack<int, 40> int40Stack; // 可以存储40个int元素的栈
Stack<std::string, 40> stringStack; // 可存储40个string元素的栈
// 使用可存储20个int元素的栈
int20Stack.push(7);
std::cout << int20Stack.top() << std::endl;
int20Stack.pop();
// 使用可存储40个string的栈
stringStack.push("hello");
std::cout << stringStack.top() << std::endl;
stringStack.pop();
stringStack.pop();
}
catch(std::exception const& ex) {
std::cerr << "Exception: " << ex.what() << std::endl;
return EXIT_FAILURE; // 退出程序且有ERROR标记
}
}可以看出， 每个模板实例都具有自己的类型， 因此 int20Stack 和int40Stack 属于不同的类型， 而且这两种类型之间也不存在显式或者隐式的类型转换； 所以它们之间不能互相替换， 更不能互相赋值。
同样， 我们可以为模板参数指定缺省值：
template<typename T = int, int MAXSIZE = 100>
class Stack
{
...
};
4.2 非类型的函数模板参数
你也可以为函数模板定义非类型参数。 例如， 下面的函数模板定义了一组用于增加特定值的函数：
template<typename T, int VAL>
T addValue(T const& x)
{
return x + VAL;
}如果需要把函数或者操作用作参数的话， 那么这类函数就是相当有用的。 譬如， 借助于STL， 你可以传递这个函数模板的实例化体给集合中的每一个元素， 让它们都增加一个整数值：
std::transform(source.begin(), source.end(), //源集合的起点和终点
dest.begin(), //目标集合的起点
addValue<int, 5>);
4.3 非类型模板参数的限制
非类型模板参数是有限制的。 通常而言， 它们可以是常整数（包括枚举值） 或者指向外部链接对象的指针。浮点数和类对象是不允许作为非类型模板参数的。
template<double VAT> //ERROR:浮点数不能作为非类型模板参数
double process(double v)
{
return v * VAT;
}
template<std::string name> //ERROR:类对象不能作为非类型模板参数
class MyClass
{
...
};由于字符串文字是内部链接对象（因为两个具有相同名称但处于不同模块的字符串， 是两个完全不同的对象） ， 所以你不能使用它们来作为模板实参：
template<char const* name>
class MyClass
{
};
MyClass<"hello"> x; //ERROR:不允许使用字符串文字"hello"另外， 你也不能使用全局指针作为模板参数：
template <char const* name>
class MyClass
{
};
char const* s = "hello";
MyClass<s> x; //s是一个指向内部链接对象的指针然而，你可以这样使用：
template <char const* name>
class MyClass
{
};
extern char const s[] = "hello";
MyClass<s> x; //OK全局字符串数组s由"hello"初始化，是一个外部连接对象。
4.4 小结
•模板可以具有值模板参数， 而不仅仅是类型模板参数。
•对于非类型模板参数， 你不能使用浮点数、 class 类型的对象和内部链接对象（例如string） 作为实参。