C++和Java中的“泛型”类型有什么不同？

Question

Java有泛型，而C++为template提供了一个非常强大的编程模型。那么，C++和Java泛型有什么不同呢？

Answer 1

它们之间有很大的不同。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，但需要注意的是需要更宽松的类型。

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，并且可以用于任何具有"+“运算符的类型T。

在Java中，如果要对传递的对象调用方法，则必须指定一个类型，如下所示：

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

在C++中，泛型函数/类只能在头文件中定义，因为编译器会为不同的类型生成不同的函数(用来调用)。因此编译速度较慢。在Java中，编译没有很大的损失，但Java使用了一种称为“擦除”的技术，即在运行时擦除泛型类型，因此在运行时Java实际上是在调用...

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

所以Java中的泛型编程并不是很有用，它只是一些语法糖，用来帮助新的foreach构造。

编辑：上面关于有用性的意见是由一个更年轻的自己写的。当然，Java的泛型有助于类型安全。

Answer 2

Java泛型是与C++模板不同的大规模。

基本上，在C++中，模板基本上是一个美化的预处理器/宏集(注：，因为有些人似乎无法理解一个类比，所以我不是说模板处理是一个宏)。在Java中，它们基本上是语法糖，可以最大限度地减少对象的样板转换。这是一个相当不错的introduction to C++ templates vs Java generics。

详细说明这一点:当您使用C++模板时，您基本上是在创建代码的另一个副本，就像您使用#define宏一样。这允许您在模板定义中使用int参数来确定数组的大小等。

Java不是那样工作的。在Java中，所有对象都是从java.lang.Object扩展而来的，所以，预泛型，你可以像这样写代码：

public class PhoneNumbers {
    private Map phoneNumbers = new HashMap();
    
    public String getPhoneNumber(String name) {
      return (String) phoneNumbers.get(name);
    }
}

因为所有的Java集合类型都使用Object作为它们的基类型，所以您可以在其中放入任何内容。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);
    }
}

这就是所有的Java泛型:用于转换对象的包装器。这是因为Java泛型没有经过精炼。他们使用类型擦除。之所以做出这个决定，是因为Java Generics在这篇文章中出现得太晚，以至于他们不想破坏向后兼容性(只要调用Map<String, String>，就可以使用Map )。与.Net/C#相比，.Net/C#不使用类型擦除，这会导致各种不同(例如，您可以使用原始类型，而IEnumerable和IEnumerable<T>彼此没有关系)。

使用用Java 5+编译器编译的泛型的类可以在JDK1.4上使用(假设它不使用任何其他需要Java 5+的特性或类)。

这就是为什么Java泛型被称为syntactic sugar。

但是这个关于如何做泛型的决定有着深远的影响，以至于(极好的) Java Generics FAQ如雨后春笋般涌现出来，以回答人们对Java泛型的许多问题。

C++模板有许多Java没有的特性：

• 使用原始类型参数。

例如：

template类矩阵{ int Ti；... }

Java不允许在泛型中使用基本类型参数。

• 使用default type arguments，这是我在java语言中遗漏的一个特性，但它有向后兼容的原因；

• Java允许参数绑定。

例如：

公共类ObservableList { ... }

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。它们甚至不共享静态成员。在Java中，情况并非如此。

除了与泛型的区别之外，为了完整起见，这里有一个basic comparison of C++ and Java (和another one)。

我也可以推荐Thinking in Java。作为一名C++程序员，很多像对象这样的概念已经是第二天性了，但是有一些细微的区别，所以即使您浏览了一些部分，也值得有一个介绍性的文本。

在学习Java时，您将学到很多库(包括标准库--JDK中的库--和非标准库，其中包括Spring等常用的库)。Java语法比C++语法更冗长，并且没有很多C++特性(例如，操作符重载、多重继承、析构函数机制等)，但这也不是严格意义上的C++子集。

Answer 3

C++有模板。Java有泛型，看起来有点像C++模板，但它们非常不同。

顾名思义，模板的工作方式是为编译器提供一个(等待...)模板，它可以通过填充模板参数来生成类型安全代码。

据我所知，泛型的工作方式与之相反:编译器使用类型参数来验证使用它们的代码是否是类型安全的，但生成的代码根本没有类型。

可以将C++模板看作是一个非常好的宏系统，将Java看作是自动生成类型转换的工具。