C++ 之间有什么关系？模板和鸭子打字？

Question

对我来说，C++ 模板使用了鸭子类型的思想，这是对的吗？这是否意味着模板类或方法中引用的所有泛型类型都是鸭子类型？

Answer 1

对我来说，C++ 模板是鸭子类型的编译时版本。
编译器将编译例如 Class 和只要你的 Duck
拥有所有需要的类型，它将实例化一个类。

如果某些内容不正确（例如缺少复制构造函数），则编译失败。
当你用一个函数调用一个函数时，真正的鸭子打字就会失败。
非鸭型。在这里它会在运行时发生。

Answer 2

鸭子打字的意思是，“如果它像鸭子一样嘎嘎叫并且像鸭子一样走路，那么它就是一只鸭子”。它在计算机科学中没有正式的定义供我们与 C++ 进行比较。

当然，C++ 与（例如）Python 并不相同，但它们都有隐式定义接口的概念。用作 Python 函数参数的对象所需的接口是函数用它执行的任何操作。用作 C++ 模板参数的类型所需的接口是模板对该类型的对象所做的任何操作。这就是相似性，也是评估 C++ 模板的依据。

此外，由于模板参数推导，在 C++ 中您可以尝试传递任何旧对象，编译器将确定它是否可以实例化函数模板。

一个区别是，在 C++ 中，如果参数不嘎嘎，则编译器会反对。在Python中，只有运行时对象（并且只有当函数被实际调用时，如果代码中有条件）。这是对象/类型所需的接口本质上的差异 - 在 C++ 中，模板要么要求特定表达式有效，要么不需要。在 Python 中，必要的有效表达式可以取决于早期必要表达式的运行时值。因此，在Python中，你可以要求一个大声或安静地嘎嘎叫的对象，如果它大声嘎嘎叫，它也需要走路。在 C++ 中，您可以通过条件 dynamic_cast 来做到这一点，如果卷是编译时常量，您可以对其进行模板专业化，但您不能使用静态类型来表示鸭子只需要如果 quack_volume() 返回 loud 则行走。当然，在 Python 中，所需的接口可能并不是真正的“必需”——如果方法不存在，行为就是抛出异常，并且如果发生这种情况，可以记录并保证调用者的行为。

由您决定是否定义“鸭子类型”，这样这种差异意味着 C++ 没有它。

Answer 3

对我来说，C++ 模板使用了鸭子类型的思想，这是对的吗？

不，C++ 模板用于实现通用代码。也就是说，如果您的代码可以处理多种类型，则不必为每种类型重复它。像 std::vector 和 std::list 这样的东西就是明显的例子。 C++ 模板已被滥用来做其他事情，但通用性是其初衷。

是否表示模板类或方法中引用的所有泛型类型
是鸭子型吗？

不，它们只是“普通”类型，就像 C++ 中的所有其他类型一样。只是在模板实际实例化之前它们是未知的。

然而，模板可以用来实现诸如鸭子类型之类的东西。迭代器就是一个例子。考虑这个函数：

template<class InputIterator, class OutputIterator>
    OutputIterator copy(InputIterator first, InputIterator last,
                        OutputIterator result)
{
    while (first!=last) *result++ = *first++;
    return result;
}

请注意，copy 函数可以接受任何类型的参数，只要它实现不等运算符、解引用运算符和后缀增量运算符即可。这可能与 C++ 中的鸭子类型最接近。

Answer 4

不完全是。鸭子类型（动态类型样式）永远不会产生编译时类型错误，因为它们没有任何类型。对于模板，在实例化模板之前，您没有类型。一旦这样做，变量就会具有不同的类型，并且您确实会遇到编译时错误。

另外，对于鸭子类型，您可以让一个变量指向不同类型的对象，因为变量没有类型。这对于模板来说是不可能的——一旦实例化它们，变量就具有单一的特定类型。

不过，它们的相似之处在于约束是隐式的：仅检查实际使用的功能。与多态指针相反，实际类型并不重要。

Answer 5

是的，有点 - 例如，如果类型 X 具有 AddRef()、Release() 和 QueryInterface()具有适当签名的方法，它可以用作具有 CComPtr 模板类的 COM 对象。但这并不是完整的鸭子类型 - 仍然对参数强制执行类型检查。

Answer 6

不，这是一个不同的概念。鸭子类型是一种查找动态类型容器类型的方法。 C++ 模板不是动态类型的，它们使用特定类型进行实例化。

Answer 7

维基百科介绍了这种区别。