C ++和Java中的“泛型”类型之间有什么区别？

Question

Java具有泛型，而C ++通过templates提供了非常强大的编程模型。那么，C ++和Java泛型之间有什么区别？

Answer 1

它们之间有很大的区别。在C ++中，您不必为泛型类型指定类或接口。这就是为什么您可以创建真正的泛型函数和类，而不必担心键入错误。

template <typename T> T sum(T a, T b) { return a + b; }

上面的方法添加了两个相同类型的对象，并且可以用于具有“ +”运算符的任何类型T。

在Java中，如果要在传递的对象上调用方法，则必须指定一种类型，例如：

<T extends Something> T sum(T a, T b) { return a.add ( b ); }

在C ++中，泛型函数/类只能在标头中定义，因为编译器会针对不同的类型（与之一起调用）生成不同的函数。因此编译速度较慢。在Java中，编译不会带来很大的损失，但是Java使用一种称为“擦除”的技术，该技术在运行时会擦除泛型类型，因此在运行时Java实际上正在调用…

Something sum(Something a, Something b) { return a.add ( b ); }

因此，Java中的通用编程并不是真正有用的，它只是语法上的一点帮助新的foreach构造。

编辑：以上关于有用性的观点是由一个年轻的自我写成的。Java的泛型当然有助于类型安全。

Answer 2

Java泛型是大量C ++模板不同。

基本上，在C 中，模板基本上是经过修饰的预处理器/宏集（注意：由于某些人似乎无法理解类推，因此我并不是说模板处理是宏）。在Java中，它们基本上是语法糖，可最大程度地减少对象的样板转换。这是C 模板与Java泛型的相当不错的介绍。

要详细说明这一点：使用C ++模板时，基本上是在创建代码的另一个副本，就像使用#define宏一样。这使您可以执行诸如int在模板定义中使用参数来确定数组大小等操作。

Java不能那样工作。在Java中，所有对象都来自java.lang.Object，因此，泛型之前，您需要编写如下代码：

public class PhoneNumbers {
  private Map phoneNumbers = new HashMap();

  public String getPhoneNumber(String name) {
    return (String)phoneNumbers.get(name);
  }

  ...
}

因为所有Java集合类型都使用Object作为其基本类型，所以您可以在其中放置任何内容。Java 5推出并添加了泛型，因此您可以执行以下操作：

public class PhoneNumbers {
  private Map<String, String> phoneNumbers = new HashMap<String, String>();

  public String getPhoneNumber(String name) {
    return phoneNumbers.get(name);
  }

  ...
}

这就是Java泛型的全部内容：封装对象的包装器。那是因为Java泛型没有改进。他们使用类型擦除。之所以做出此决定，是因为Java泛型出现得太晚了，以至于他们不想破坏向后兼容性（Map<String, String>只要需要a时就可以使用a Map）。将此与未使用类型擦除的.Net / C＃进行比较，这会导致各种差异（例如，您可以使用原始类型，IEnumerable并且IEnumerable<T>彼此之间没有任何关系）。

在JDK 1.4上可以使用使用Java 5+编译器编译的泛型的类（假定它不使用任何其他需要Java 5+的功能或类）。

这就是Java泛型被称为语法糖的原因。

但是，关于如何执行泛型的决定产生了深远的影响，以至于（一流的）Java Generics FAQ迅速出现，回答了人们对Java Generics的许多问题。

C ++模板具有Java泛型所没有的许多功能：

使用原始类型参数。

例如：

template<class T, int i>
class Matrix {
  int T[i][i];
  ...
}

Java不允许在泛型中使用基本类型参​​数。

使用默认类型实参，这是我在Java中缺少的功能之一，但是有向后兼容的原因。

Java允许参数的边界。
例如：

public class ObservableList<T extends List> {
  ...
}

确实需要强调的是，具有不同参数的模板调用实际上是不同的类型。他们甚至不共享静态成员。在Java中并非如此。

除了与泛型的区别之外，出于完整性的考虑，这里是C ++和Java（以及另一个）的基本比较。

我也可以建议使用Java进行思考。作为C ++程序员，对象之类的许多概念已经是天生的，但是存在细微的差别，因此即使您略过部分内容，也应该有介绍性的文字是值得的。

学习Java时，您将学到的很多东西都是库（标准库（JDK中附带的库）和非标准库，其中包括Spring等常用的东西）。Java语法比C 语法更冗长，并且不具有很多C 功能（例如，运算符重载，多重继承，析构函数等），但这也并非严格使其成为C ++的子集。