許多編程人員學(xué)習(xí)C++總結(jié)經(jīng)驗(yàn)為，有的覺得C++語言是一門獨(dú)立的語言，并不是在C語言的基礎(chǔ)上，可以直接學(xué)習(xí)C++不必先從C下手，這就像C++與Java一樣，局部的結(jié)構(gòu)還是不一樣的。

C++作為一種通用的程序設(shè)計(jì)語言已相當(dāng)成功的實(shí)現(xiàn)了她最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)：高效率，通用性，可擴(kuò)展性與靈活性；是一種語言而不是一個(gè)系統(tǒng)；她給予程序員尊重而不是束縛等等。

其實(shí)，學(xué)習(xí)C++時(shí)，它還支持一種被稱為模板元編程的泛型程序設(shè)計(jì)范型，其核心就是巧妙利用C++的模板機(jī)制與面向?qū)ο蟮臋C(jī)制將程序?qū)?shù)據(jù)的處理提前到編譯期，而不是運(yùn)行時(shí)。這種程序設(shè)計(jì)方式如同函數(shù)式的編程方式。在這種設(shè)計(jì)范型中沒有變量與循環(huán)，但其圖靈完備所以稱其為元編程。

接下來我將舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子看看這種程序設(shè)計(jì)對(duì)運(yùn)行時(shí)效率的影響。有這么一組數(shù)列1，1，2，3，5，8，13，21，等等，最前一，二項(xiàng)是1，以后每一項(xiàng)是其前兩項(xiàng)的和?，F(xiàn)在我們編程計(jì)算第N項(xiàng)的數(shù)值。程序如下：

//CODE  
#include "stdafx.h"  
//編譯期計(jì)算方法  
template <int n>  //主模板 計(jì)算數(shù)列第N項(xiàng)  
struct f  
{  
 enum {value=f<n-1>::value+f<n-2>::value};  
};  
template<> 
struct f<1>  //特化模板  數(shù)列***項(xiàng)是1  
{  
 enum {value=1};  
};  
template<> 
struct f<2>  //特化模板  數(shù)列第二項(xiàng)是1  
{  
 enum {value=1};  
};  
//遠(yuǎn)行時(shí)計(jì)算方法  
long F (long n)  
{  
 if (n==1 || n==2)  //數(shù)列***，二項(xiàng)是1直接返回  
 {  
  return 1;  
 }  
 else      //遞歸  
 {  
  return F(n-1)+F(n-2);  
 }  
}  
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
{  
 std::cout<<f<45>::value<<std::endl; //計(jì)算第45項(xiàng)的數(shù)值  
 std::cout<<F(45)<<std::endl;  
 return 0;  
} 

特化模板就如同我們循環(huán)的終止條件，在模板的遞歸實(shí)例化過程中充當(dāng)遞歸終止條件。當(dāng)主模板的N降為1或2時(shí)，模板遞歸實(shí)例化停止，開始計(jì)算value的數(shù)值。有人會(huì)問：為什么當(dāng)N等于1或2時(shí)，編譯器會(huì)根據(jù)特化模板實(shí)例化呢？

還記得C++對(duì)函數(shù)的調(diào)用規(guī)則嗎？學(xué)習(xí)C++在調(diào)用重載函數(shù)過程中，編譯器會(huì)尋求最匹配的一個(gè)。其實(shí)，在C++中，當(dāng)編譯器發(fā)現(xiàn)有眾多被選項(xiàng)時(shí)，它會(huì)選擇***條件，最匹配的那個(gè)。這不是很合理嗎？

我想接下來的代碼就是你我非常熟悉不過的了，一個(gè)遞歸函數(shù)，測(cè)試代碼，程序結(jié)果：

template<> 
 struct f<1>  //特化模板  數(shù)列***項(xiàng)是1  
 {  
  enum {value=1};  
 };  
 template<> 
 struct f<2>  //特化模板  數(shù)列第二項(xiàng)是1  
{  
  enum {value=1};  
 }; 

有人會(huì)問：?jiǎn)柼?hào)是什么意思？其實(shí)是“不知道”的意思。***行不到1秒（其實(shí)更短）就輸出了，而和它一模一樣運(yùn)行時(shí)的結(jié)果卻讓我等得花兒都謝了。為什么會(huì)這樣呢？編譯期學(xué)習(xí)C++運(yùn)行時(shí)計(jì)算秘密在于？：***行的結(jié)果在程序運(yùn)行時(shí)結(jié)果已經(jīng)早就被算出來了，程序只要簡(jiǎn)單的輸出即可；

而它的同胞兄弟還在運(yùn)行時(shí)堆棧里漫游了。模板實(shí)例化發(fā)生在程序構(gòu)造階段——編譯期，所以有關(guān)的計(jì)算都發(fā)生在編譯期，即編譯期計(jì)算。而普通的遞歸函數(shù)運(yùn)行于程序的運(yùn)行期，其執(zhí)行要牽涉大量的堆棧操作，有關(guān)計(jì)算必須在運(yùn)行時(shí)計(jì)算。由以上的直觀體驗(yàn)我們可以看到編譯期計(jì)算對(duì)程序運(yùn)行時(shí)的效率提高的影響是巨大的。

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