这是我的CUDA卷积神经网络库中的另一个实际示例。 我有以下类模板:

template <class T> class Tensor

它实际上实现了n维矩阵操作。 还有一个子类模板:

template <class T> class TensorGPU : public Tensor<T>

它实现了相同的功能，但使用GPU。 这两个模板都可以使用所有基本类型，如float, double, int等 我也有一个类模板(简化):

template <template <class> class TT, class T> class CLayerT: public Layer<TT<T> >
{
    TT<T> weights;
    TT<T> inputs;
    TT<int> connection_matrix;
}

这里使用模板模板语法的原因是我可以声明类的实现

class CLayerCuda: public CLayerT<TensorGPU, float>

它将在GPU上具有float类型的权重和输入，但connection_matrix将始终是int，无论是在CPU上(通过指定TT=Tensor)还是在GPU上(通过指定TT=TensorGPU)。

我认为你需要使用模板模板语法来传递一个参数，它的类型是依赖于另一个模板的模板，就像这样:

template <template<class> class H, class S>
void f(const H<S> &value) {
}

这里H是一个模板，但我想让这个函数处理H的所有特化。

注意:我已经编程c++很多年了，只需要一次。我发现这是一个很少需要的功能(当然，当你需要它的时候，它很方便!)

我一直在努力想一些好的例子，老实说，大多数时候这是不必要的，但让我们想出一个例子。让我们假设std::vector没有typedef value_type类型。

那么如何编写一个函数来为向量元素创建正确类型的变量呢?这是可行的。

template <template<class, class> class V, class T, class A>
void f(V<T, A> &v) {
    // This can be "typename V<T, A>::value_type",
    // but we are pretending we don't have it

    T temp = v.back();
    v.pop_back();
    // Do some work on temp

    std::cout << temp << std::endl;
}

注意:std::vector有两个模板形参，type和allocator，所以我们必须同时接受它们。幸运的是，由于类型演绎，我们不需要显式地写出确切的类型。

你可以这样用:

f<std::vector, int>(v); // v is of type std::vector<int> using any allocator

或者更好的是，我们可以用:

f(v); // everything is deduced, f can deal with a vector of any type!

更新:即使是这个人为的例子，虽然是说明性的，但由于c++11引入了auto，它不再是一个令人惊讶的例子。现在同样的函数可以写成:

template <class Cont>
void f(Cont &v) {

    auto temp = v.back();
    v.pop_back();
    // Do some work on temp

    std::cout << temp << std::endl;
}

这就是我喜欢写这类代码的方式。

下面是一个简单的例子，摘自Andrei Alexandrescu的《现代c++设计-泛型编程和设计模式的应用》:

他使用一个带有模板参数的类来实现策略模式:

// Library code
template <template <class> class CreationPolicy>
class WidgetManager : public CreationPolicy<Widget>
{
   ...
};

他解释说: 通常，宿主类已经知道，或者可以很容易地推断出策略类的模板参数。在上面的例子中，WidgetManager总是管理Widget类型的对象，因此要求用户在CreationPolicy的实例化中再次指定Widget是多余的，而且有潜在的危险。在这种情况下，库代码可以使用模板模板参数来指定策略。

结果是客户端代码可以以一种更优雅的方式使用'WidgetManager':

typedef WidgetManager<MyCreationPolicy> MyWidgetMgr;

而不是更麻烦，更容易出错的方式，一个定义缺乏模板模板参数将需要:

typedef WidgetManager< MyCreationPolicy<Widget> > MyWidgetMgr;

这是我用过的东西推广出来的。我发布它是因为它是一个非常简单的例子，它演示了一个实际的用例以及默认参数:

#include <vector>

template <class T> class Alloc final { /*...*/ };

template <template <class T> class allocator=Alloc> class MyClass final {
  public:
    std::vector<short,allocator<short>> field0;
    std::vector<float,allocator<float>> field1;
};

实际上，模板模板参数的使用情况是相当明显的。一旦你了解到c++ stdlib有一个没有为标准容器类型定义流输出操作符的漏洞，你可以继续编写如下内容:

template<typename T>
static inline std::ostream& operator<<(std::ostream& out, std::list<T> const& v)
{
    out << '[';
    if (!v.empty()) {
        for (typename std::list<T>::const_iterator i = v.begin(); ;) {
            out << *i;
            if (++i == v.end())
                break;
            out << ", ";
        }
    }
    out << ']';
    return out;
}

Then you'd figure out that code for vector is just the same, for forward_list is the same, actually, even for multitude of map types it's still just the same. Those template classes don't have anything in common except for meta-interface/protocol, and using template template parameter allows to capture the commonality in all of them. Before proceeding to write a template though, it's worth to check a reference to recall that sequence containers accept 2 template arguments - for value type and allocator. While allocator is defaulted, we still should account for its existence in our template operator<<:

template<template <typename, typename> class Container, class V, class A>
std::ostream& operator<<(std::ostream& out, Container<V, A> const& v)
...

瞧，这将为所有遵循标准协议的当前和未来序列容器自动工作。要将map添加到mix中，可以查看一下reference，并注意到它们接受4个模板参数，因此我们需要上述操作符<<的另一个版本，带有4个参数的template template param。我们还会看到std:pair尝试使用2参数操作符<<来呈现之前定义的序列类型，因此我们将为std::pair提供专门化。

顺便说一句，C+11允许可变参数模板(因此应该允许可变参数模板模板参数)，可以使用单个操作符<<来规则它们。例如:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <deque>
#include <list>

template<typename T, template<class,class...> class C, class... Args>
std::ostream& operator <<(std::ostream& os, const C<T,Args...>& objs)
{
    os << __PRETTY_FUNCTION__ << '\n';
    for (auto const& obj : objs)
        os << obj << ' ';
    return os;
}

int main()
{
    std::vector<float> vf { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };
    std::cout << vf << '\n';

    std::list<char> lc { 'a', 'b', 'c', 'd' };
    std::cout << lc << '\n';

    std::deque<int> di { 1, 2, 3, 4 };
    std::cout << di << '\n';

    return 0;
}

输出

std::ostream &operator<<(std::ostream &, const C<T, Args...> &) [T = float, C = vector, Args = <std::__1::allocator<float>>]
1.1 2.2 3.3 4.4 
std::ostream &operator<<(std::ostream &, const C<T, Args...> &) [T = char, C = list, Args = <std::__1::allocator<char>>]
a b c d 
std::ostream &operator<<(std::ostream &, const C<T, Args...> &) [T = int, C = deque, Args = <std::__1::allocator<int>>]
1 2 3 4 

我将它用于版本控制类型。

如果你有一个通过模板控制的类型，比如MyType<version>，你可以写一个函数来捕获版本号:

template<template<uint8_t> T, uint8_t Version>
Foo(const T<Version>& obj)
{
    assert(Version > 2 && "Versions older than 2 are no longer handled");
    ...
    switch (Version)
    {
    ...
    }
}

所以你可以根据传入类型的版本做不同的事情，而不是为每个类型重载。 您还可以使用转换函数，以通用的方式接受MyType<Version>并返回MyType<Version+1>，甚至递归它们以具有ToNewest()函数，该函数从任何旧版本中返回类型的最新版本(对于可能已经存储了一段时间但需要使用今天的最新工具进行处理的日志非常有用)。