14.4 Explain the difference between templates in C++ and generics in Java.

 

在Java中，泛式编程Generic Programming的实现是通过一种就做类型擦除Type Erasure的机制来实现的。当源码转为Java虚拟机JVM的字节代码时擦除参数的类型，例如下面的例子：

Vector vector = new Vector();

vector.add(new String("hello"));

String str = vector.get(0);

在编译过程中，被重写为：

Vector vector = new Vector();

vector.add(new String("hello"));

String str = (String) vector.get(0);

 

这跟C++中有很大的不同。在C++中，模板是一个宏设置Macro Set，编译器对每一个类型的模板代码都创建一份拷贝。验证这一点可以通过以下事实： MyClass的一个实例不会跟MyClass共享一个静态变量，但是两个MyClass之间会共享一个静态变量，参见如下代码：

template

class MyClass {

public:

static int val;

MyClass(int v) { val = v; }

};

template

int MyClass::val;

class Foo;

class Bar;

int main() {

MyClass *foo1 = new MyClass(10);

MyClass *foo2 = new MyClass(15);

MyClass *bar1 = new MyClass(20);

MyClass *bar2 = new MyClass(35);

cout << foo1->val << endl; // will equal 15

cout << foo2->val << endl; // will equal 15

cout << bar1->val << endl; // will equal 35

cout << bar2->val << endl; // will equal 35

return 0;

}

 

而在Java中，静态变量会在所有的MyClass的实例中共享，不论其参数是否相同，参见下列代码：

public class Foo {}

public class Bar {}

public static class MyClass {

public static int val;

public MyClass(int v) { val = v; }

}

public static void main (String[] args) {

System.out.println("Hello World!");

MyClass foo1 = new MyClass(10);

MyClass foo2 = new MyClass(15);

MyClass bar1 = new MyClass(20);

MyClass bar2 = new MyClass(35);

System.out.println(foo1.val); // will equal 35

System.out.println(foo2.val); // will equal 35

System.out.println(bar1.val); // will equal 35

System.out.println(bar2.val); // will equal 35

}

 

由于架构的不同，Java的泛式编程和C++的模板还有许多不同：

- C++可以使用主要类型，例如int，而Java只能使用Integer

- Java中，你可以限制模板的参数类型为一个确定的类型。例如，你可能使用泛式编程来实现一个CardDeck，限定其参数类型必须从CardGame派生过来。

- C++中的参数类型可以被实例化，而Java中的不行。

- 在Java中，参数类型（例如MyClass中的Foo）不能用于静态方法或变量，因为这些会被MyClass和MyClass所共享。而C++中这些类是不同的，所以可以用于静态方法或变量中。

- 在Java中，MyClass的所有实例，不管其参数类型是什么，都是同一个类型，其参数类型在运行时被擦除了。而C++中，拥有不同参数类型的实例是不同的类型。

 

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