C++程序设计：原理与实践（基础篇）（原书第2版）

14.3.3　概念

模板有很多有用的特性，例如极大的灵活性和接近最优的性能，但不幸的是模板不是完美的。一如既往，优点伴随着缺点。主要问题是，获得高灵活性和性能的代价是模板的“内在”（定义）与其接口（声明）不能很好地分离。这令其错误诊断变得糟糕——通常只能得到相当糟糕的错误信息。有时，这些错误信息在编译过程中的出现时间远远落后于我们的期望。

当编译使用模板的代码时，编译器会“探查”模板内部以及模板实参。它这样做是为了获得生成优化代码所需的信息。为了获得这种信息，当今的编译器都要求在使用模板的地方必须能得到模板的完整定义。这包括调用的所有成员函数和所有模板函数。因此，模板的编写者会将模板定义放在头文件中。这并不是C++标准所要求的，但在有根本改进的C++编译器广泛普及之前，我建议你这样处理自己的模板：对于会在多个编译单元中使用的模板，将其定义放在一个头文件中。

这部分内容的学习应以编写简单模板开始，随后小心探索前进，获得更多经验。一种有用的技术是我们设计vector所采用的技术：首先设计一个针对特定类型的类并测试它。这个类设计好后，将特定类型替换为模板参数，并用不同的模板实参测试它。在实际编程中，应优先选用基于模板的库（如C++标准库）来获得通用性、类型安全和高性能。第15、16章介绍标准库容器和算法，会向你展示模板的使用。

C++14提供了一种机制，可极大地改善模板接口的检查。例如，我们如果在C++11中编写如下代码：

那么无法准确陈述对实参类型T有什么期望。C++标准描述了对实参类型有什么要求，但只是用英语描述的，而不是用编译器能理解的代码描述的。我们称一个模板实参应满足的要求集合为概念（concept）。一个模板实参必须满足模板对它的要求，即概念。例如，vector要求其元素能拷贝或移动、可获取地址且能默认构造（如果需要的话）。换句话说，元素必须满足一组要求——我们可以称之为Element。在C++14中，我们可以显式陈述概念： ...