Чи шаблони C ++ є лише своєрідним прославленим макросом?

З різних порівнянь шаблонів C ++ та таких дженериків C # / Java, як цей,

/programming/31693/what-are-the-differences-between-generics-in-c-and-java-and-templates-in-c/31929#31929

Я зрозумів, що шаблони C ++ реалізуються за допомогою певної попередньої обробки (заміна простого тексту перед розбором), а не компіляція. Тому що перевірка типу в шаблонах C ++ нагадує макроси C. Я маю на увазі, якщо є деякі помилки, це помилки згенерованого коду після обробки шаблонів кодових блоків, а не від самих шаблонів. Іншими словами, вони є лише своєрідною верхньою версією макросів у С.

Потім я знайшов деякі інші факти, що підтверджують це -

• Я подумав, якщо шаблони C ++ будуть реалізовані за допомогою попередньої обробки, виникнуть проблеми з динамічним посиланням (з використанням .dll). І швидкий гугл це підтримав.

• Інший момент - цілі константи можна передавати як аргументи шаблонам. І навіть підтримує якусь рекурсію. Але ця рекурсія не знайдена у складеному складі / машинному коді. Управління рекурсією керує часом компіляції, генеруючи функції для кожного рекурсивного виклику і, таким чином, маючи більший, але швидший виконуваний двійковий файл.

Хоча на відміну від макросів C, він має деякі переважні здібності. Але чи не реалізований шаблон C ++ з якоюсь попередньою обробкою? Як це реалізується в різних компіляторах C ++?

Шаблони C ++ є своєрідним макросом Lisp (або навіть більше, Scheme). Це повна система Тьюрінга, яка оцінює час компіляції, але вона сильно обмежена, оскільки немає доступу з цієї мови до базового середовища C ++. Отже, так, шаблони C ++ можна розглядати як певну форму попередньої обробки, з дуже обмеженою взаємодією з кодом, що генерується.

Можливо, найбільша відмінність полягає в тому, що макроси C розгортаються у фазі попередньої обробки, перш ніж проводиться будь-яке інше компілювання, тоді як шаблони C ++ є частиною компіляції. Це означає, що шаблони C ++ відомі, серед іншого, і мають масштаб, і не є простою підстановкою тексту. Вони можуть компілюватись до реальних функцій, а тому уникають більшості проблем, що мають макроси. Зрозуміти тип означає, що вони можуть бути загальними або спеціалізованими: наприклад, легко надати swapшаблонну функцію та легко написати спеціалізації, які добре працюють, навіть якщо об'єкти керують накопичувальною пам'яттю.

Отже: шаблони C ++ не є попередньо обробленими в тому ж сенсі, що макроси є, вони не є різновидом макросу C, і неможливо використовувати макроси C для дублювання того, що роблять шаблони.

Шаблони живуть у файлах заголовків, а не у пов'язаних бібліотеках, правда, але якщо ви постачаєте .dll, ви, ймовірно, також надаєте файл заголовка для його використання.

Чи має значення, як вони реалізовані? Ранні компілятори C ++ були лише попередніми процесорами, які подавали код до компілятора змінного струму, це не означає, що C ++ - це лише прославлений макрос.

Шаблони усувають потребу в макросах, забезпечуючи більш безпечний, більш ефективний і спеціалізований (навіть я не думаю, що це справжнє слово) спосіб реалізації коду для декількох типів.

Існує безліч способів робити шаблони коду типу в c, жоден з яких не дуже приємний, коли ви виходите за рамки простих типів.

Є деякі відмінності; наприклад, шаблони можна використовувати для екземпляра перевантаження функції при необхідності, тоді як з макросами вам доведеться розширити макрос один раз для кожної можливої ​​перевантаження, щоб зробити його видимим компілятору, так що ви отримаєте багато невикористаного коду.

Ще одна відмінність полягає в тому, що шаблони шанують простори імен.

Шаблони IMHO, C ++ та C Макроси мали вирішити дві абсолютно різні проблеми. Оригінальна бібліотека стандартних шаблонів C ++ була механізмом чіткого роз'єднання класів контейнерів (масивів, пов'язаних списків тощо) від загальноприйнятих до них загальних функцій (наприклад, сортування та конкатенація). Наявність абстрактних уявлень про ефективні алгоритми та структури даних призводить до більш виразного коду, оскільки було значно менше здогадів щодо того, як найкраще реалізувати функцію, що працює на певній частині даних. Макроси C значно більше відповідали тому, що зазвичай можна побачити в макросах Ліспа, оскільки вони забезпечували спосіб "розширити" мову за допомогою вкладеного коду. Прикольне те, що стандартна бібліотека C ++ розширила функціональність шаблонів, щоб охопити переважну більшість, ніж те, для чого ми використовуємо #define в C.