C++“模板”和Java“泛型”

无论是C++的模板还是Java的泛型，都是想要实现：编译器识别类型。

只是两个语言实现这个目的的手段不同而已，C++使用的是“代码生成”的方式，而Java使用的是“类型擦除”的方式。

“代码生成”：编译器在编译期间识别实际传入的参数类型，生成用于该类型的代码。
“类型擦除”：编译器在编译期间将实际类型擦除，将每个类型都视为Object类型。

例如，假设有一下java 代码：

[java] view plain copy print?Vector<String> vector = new Vector<String>();
vector.add(new String(“hello”));
String str = vector.get(0);

Vector<String> vector = new Vector<String>();
vector.add(new String("hello"));
String str = vector.get(0);

编译时，上面的代码会被改写为：

[java] view plain copy print?Vector vector = new Vector();
vector.add(new String(“hello”));
String str = (String)vector.get(0);

Vector vector = new Vector();
vector.add(new String("hello"));
String str = (String)vector.get(0);

有了Java泛型，我们可以做的事情也并没有真正改变多少；它只是让代码变得漂亮些。鉴于此，Java泛型有时也被成为”语法糖“。

这点跟C++的模板截然不同。

在C++中，模板本质上就是一套宏指令集，只是换了个名头，编译器会针对每种类型创建一份模板代码的副本。

有个证据可以证明这一点：MyClass<Foo>不会与MyClass<Bar>共享静态变量。然而，两个MyClass<Foo>实例则会共享静态变量。

[cpp] view plain copy print?/* * MyClass.cpp * * Created on: 2015?7?24? * Author: nanzhou */ template<class T> class MyClass { public: static int val; MyClass(int v) {val = v;} }; template<typename T> int MyClass<T>::bar; template class MyClass<Foo>; template class MyClass<Bar>; MyClass<Foo>* foo1 = new MyClass<Foo>(10); MyClass<Foo>* foo2 = new MyClass<Foo>(15); MyClass<Bar>* bar1 = new MyClass<Bar>(20); MyClass<Bar>* bar2 = new MyClass<Bar>(35); int f1 = foo1->val;//15 int f2 = foo2->val;//15 int b1 = bar1->val;//35 int b2 = bar2->val;//35

/*
* MyClass.cpp
*
*  Created on: 2015?7?24?
*      Author: nanzhou
*/
template<class T> class MyClass {
public:
static int val;
MyClass(int v) {val = v;}
};

template<typename T> int MyClass<T>::bar;

template class MyClass<Foo>;
template class MyClass<Bar>;

MyClass<Foo>* foo1 = new MyClass<Foo>(10);
MyClass<Foo>* foo2 = new MyClass<Foo>(15);
MyClass<Bar>* bar1 = new MyClass<Bar>(20);
MyClass<Bar>* bar2 = new MyClass<Bar>(35);

int f1 = foo1->val;//15
int f2 = foo2->val;//15
int b1 = bar1->val;//35
int b2 = bar2->val;//35

但在Java中，MyClass类的静态变量会由所有MyClass实例共享，无论类型参数相与否。

由于架构设计上的差异，Java泛型和C++模板还有如下很多不同点;

1. C++模板可以使用int等基本数据类型。Java则不行，必须转而使用Integer

2. Java中，可以将模板的类型参数限定为某种特定类型。例如，你可能会使用泛型实现CardDeck，并规定参数必须扩展自CardGame。

3. C++中，类型参数可以实例化，Java不可以实例化

4. Java中，类型参数（即MyClass<Foo>中的Foo）不能用于静态方法和变量，因为他们会被MyClass<Foo>和MyClass<Bar>共享。但在C++中，这些类是不同的，类型参数可以用于静态方法和静态变量。

5. 在Java中，不管类型参数是什么，MyClass的所有实例都是同一类型。类型参数会在运行时被抹去。而C++中，参数类型不同，实例类型也不同

Java的泛型和C++模板，虽然在很多方面看起来都一样，实则大不相同。