用汇编的眼光看C++（之缺省模板、特化模板）
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缺省函数是C++的一个基本特色。缺省函数定义比较简单，也就是说，对于函数的某一个输入参数或者几个输入参数，如果你没有特定的数值的话，那我们就会用缺省的数据进行代替。如果你在调用的过程中使用了自己的数据，那么缺省数据将被我们自己定义的数据覆盖。下面就是一个缺省函数的示例：
int add(int m, int n = 10)
{
return m + n;
}
int add(int m, int n = 10)
{
return m + n;
} 如果调用呢，有什么区别？
262: int p = add(2);
00401488 push 0Ah
0040148A push 2
0040148C call @ILT+15(add) (00401014)
00401491 add esp,8
00401494 mov dword ptr [ebp-4],eax
263: p = add(3, 4);
00401497 push 4
00401499 push 3
0040149B call @ILT+15(add) (00401014)
004014A0 add esp,8
004014A3 mov dword ptr [ebp-4],eax
262: int p = add(2);
00401488 push 0Ah
0040148A push 2
0040148C call @ILT+15(add) (00401014)
00401491 add esp,8
00401494 mov dword ptr [ebp-4],eax
263: p = add(3, 4);
00401497 push 4
00401499 push 3
0040149B call @ILT+15(add) (00401014)
004014A0 add esp,8
004014A3 mov dword ptr [ebp-4],eax
可以从上面的代码看到，如果单独输入一个数据2，那么编译器帮我们默认输入了10；如果输了的数据是3、4呢，那么编译器将用4代替默认的数据10。所以说，编译器帮我们做了中间的替换和判断工作。那么回到我们今天讨论的缺省模板类型上面，那会是什么样的情形呢？我们可以编写一个范例：
template <typename type1, typename type2 = int>
class data
{
type2 value;
public:
data(type2 m): value(m) {}
~data() {}
};
template <typename type1, typename type2 = int>
class data
{
type2 value;
public:
data(type2 m): value(m) {}
~data() {}
};
可以看到，我们在第二个参数使用了缺省类型int，那么怎么证明缺省类型可以使用呢？我们设计了下面一个测试用例：
239: data<int, int> m(2);
004013BD push 2
004013BF lea ecx,[ebp-10h]
004013C2 call @ILT+5(data<int,int>::data<int,int>) (0040100a)
004013C7 mov dword ptr [ebp-4],0
240: data<int> n(3);
004013CE push 3
004013D0 lea ecx,[ebp-14h]
004013D3 call @ILT+5(data<int,int>::data<int,int>) (0040100a)
239: data<int, int> m(2);
004013BD push 2
004013BF lea ecx,[ebp-10h]
004013C2 call @ILT+5(data<int,int>::data<int,int>) (0040100a)
004013C7 mov dword ptr [ebp-4],0
240: data<int> n(3);
004013CE push 3
004013D0 lea ecx,[ebp-14h]
004013D3 call @ILT+5(data<int,int>::data<int,int>) (0040100a)
上面的代码定义了两个临时变量，其中第一个是m，输入类型是int；第二个临时变量是n，输入类型是int和int。前面我们说过缺省类型是int，那么第一个临时变量m和第二个临时变量n的构造函数地址应该是一样的。那么事实上两者的构造函数是不是一样的呢？我们可以查看两者的函数地址，发现一个是0x0040100a，另外一个也是0x0040100a。范例证明我们的判断是正确的。
明白了上面的缺省模板构造，下面我们谈一下特化模板。特化模板是什么意思呢？其实并不复杂。因为模板类既然是通用模板，那么其中的数据类型可以是任意数据类型，但是难免有一些数据类型（比如说指针），我们需要对其中的一些操作做一些细微的修改，但是这些小的修改在原来的模板定义上是无法做的。那么怎么办？我们只好重新定义一种形式，它和模板类定义的名称一致，但是形式稍有差别。我们可以编写一个测试看看：
template <typename type>
class data
{
public:
data() {printf("normal!/n");}
~data() {printf("~normal!/n");}
};
template <>
class data<int*>
{
public:
data() {printf("point!/n");}
~data() {printf("point!/n");}
};
template <typename type>
class data
{
public:
data() {printf("normal!/n");}
~data() {printf("~normal!/n");}
};
template <>
class data<int*>
{
public:
data() {printf("point!/n");}
~data() {printf("point!/n");}
};
上面的代码定义了两个类模板。但是两者的名称是一样的，说明这两个类定义的内容其实具有很大的相似性。第一种定义就是标准模板类的定义，第二中稍微复杂一点，使用缺省的int*，因为没有使用到特定的type类型，所以此时template后面的内容为空。那么怎么判断这两个类都是可以正常使用的呢？大家可以看看下面的范例：
249: data<int> p;
004013BD lea ecx,[ebp-10h]
004013C0 call @ILT+45(data<int>::data<int>) (00401032)
004013C5 mov dword ptr [ebp-4],0
250: data<int*> q;
004013CC lea ecx,[ebp-14h]
004013CF call @ILT+35(data<int *>::data<int *>) (00401028)
251: }
249: data<int> p;
004013BD lea ecx,[ebp-10h]
004013C0 call @ILT+45(data<int>::data<int>) (00401032)
004013C5 mov dword ptr [ebp-4],0
250: data<int*> q;
004013CC lea ecx,[ebp-14h]
004013CF call @ILT+35(data<int *>::data<int *>) (00401028)
251: }
我们发现，第一个函数的call地址是0x00401032，第二个地址为0x00401028。但是这说明不了什么，因为第二个地址完全也可能是第一个模板类引申的。我们应该跟到每一个函数里面（其实这里的地址在VC下都是跳转地址）。
第一个变量的实际进入函数如下所示：
234: data() {printf("normal!/n");}
00401340 push ebp
00401341 mov ebp,esp
00401343 sub esp,44h
00401346 push ebx
00401347 push esi
00401348 push edi
00401349 push ecx
0040134A lea edi,[ebp-44h]
0040134D mov ecx,11h
00401352 mov eax,0CCCCCCCCh
00401357 rep stos dword ptr [edi]
00401359 pop ecx
0040135A mov dword ptr [ebp-4],ecx
0040135D push offset string "normal!/n" (0042607c)
00401362 call printf (00401540)
00401367 add esp,4
0040136A mov eax,dword ptr [ebp-4]
0040136D pop edi
0040136E pop esi
0040136F pop ebx
00401370 add esp,44h
00401373 cmp ebp,esp
00401375 call __chkesp (004023b0)
0040137A mov esp,ebp
0040137C pop ebp
0040137D ret
234: data() {printf("normal!/n");}
00401340 push ebp
00401341 mov ebp,esp
00401343 sub esp,44h
00401346 push ebx
00401347 push esi
00401348 push edi
00401349 push ecx
0040134A lea edi,[ebp-44h]
0040134D mov ecx,11h
00401352 mov eax,0CCCCCCCCh
00401357 rep stos dword ptr [edi]
00401359 pop ecx
0040135A mov dword ptr [ebp-4],ecx
0040135D push offset string "normal!/n" (0042607c)
00401362 call printf (00401540)
00401367 add esp,4
0040136A mov eax,dword ptr [ebp-4]
0040136D pop edi
0040136E pop esi
0040136F pop ebx
00401370 add esp,44h
00401373 cmp ebp,esp
00401375 call __chkesp (004023b0)
0040137A mov esp,ebp
0040137C pop ebp
0040137D ret
那么，第二个变量呢，同样需要跟入函数：
242: data() {printf("point!/n");}
00401430 push ebp
00401431 mov ebp,esp
00401433 sub esp,44h
00401436 push ebx
00401437 push esi
00401438 push edi
00401439 push ecx
0040143A lea edi,[ebp-44h]
0040143D mov ecx,11h
00401442 mov eax,0CCCCCCCCh
00401447 rep stos dword ptr [edi]
00401449 pop ecx
0040144A mov dword ptr [ebp-4],ecx
0040144D push offset string "point!/n" (00426074)
00401452 call printf (00401540)
00401457 add esp,4
0040145A mov eax,dword ptr [ebp-4]
0040145D pop edi
0040145E pop esi
0040145F pop ebx
00401460 add esp,44h
00401463 cmp ebp,esp
00401465 call __chkesp (004023b0)
0040146A mov esp,ebp
0040146C pop ebp
0040146D ret
242: data() {printf("point!/n");}
00401430 push ebp
00401431 mov ebp,esp
00401433 sub esp,44h
00401436 push ebx
00401437 push esi
00401438 push edi
00401439 push ecx
0040143A lea edi,[ebp-44h]
0040143D mov ecx,11h
00401442 mov eax,0CCCCCCCCh
00401447 rep stos dword ptr [edi]
00401449 pop ecx
0040144A mov dword ptr [ebp-4],ecx
0040144D push offset string "point!/n" (00426074)
00401452 call printf (00401540)
00401457 add esp,4
0040145A mov eax,dword ptr [ebp-4]
0040145D pop edi
0040145E pop esi
0040145F pop ebx
00401460 add esp,44h
00401463 cmp ebp,esp
00401465 call __chkesp (004023b0)
0040146A mov esp,ebp
0040146C pop ebp
0040146D ret
看到上面的函数，大家应该明白了两者调用的构造函数并不一样。所以说，特化模板通常就是为了那些特殊的数据类型准备的。这样我们使用者在使用模板的时候就没有什么顾虑了，可以忽略各个数据类型处理上的差别了。当然，特化模板因为考虑了特殊模型数据，使得我们的代码更加完毕，更加健壮了，建议在设计模板的时候适当多使用。
思考题：
（1）模板类第一个type可以缺省吗？为什么会这么考虑？
（2）下面的代码在vc 6.0和vc 2005上都能编译过？为什么呢？对于我们设计代码有什么思考呢？ （建议从兼容性上面考虑）
template <typename type>
class data
{
public:
data() {printf("normal!/n");}
~data() {printf("~normal!/n");}
};
template <typename type>
class data <type*>
{
public:
data() {printf("point!/n");}
~data() {printf("point!/n");}
};
template <typename type>
class data
{
public:
data() {printf("normal!/n");}
~data() {printf("~normal!/n");}
};
template <typename type>
class data <type*>
{
public:
data() {printf("point!/n");}
~data() {printf("point!/n");}
};
