C ++和Java中的“泛型”类型之间有什么区别？

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泛型有什么区别？

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（调用它）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，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。

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。这是对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集合类型都将Object作为其基本类型，因此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：转换对象的包装器。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泛型出现的太晚了，以至于他们不想破坏向后兼容性（Map<String, String>只要需要a，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。

• 使用默认类型参数，这是我在Java中缺少的一项功能，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，为了完整性，这里是C ++和Java（和另一个）的基本比较。

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

学习Java时，您会学到的很多东西都是库（都是标准库（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，并且不具有许多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。

C ++具有模板。Java具有泛型，看上去有点像C ++模板，但是它们非常非常不同。

顾名思义，模板是通过为编译器提供一个（等待它……）模板来工作的，模板可以通过填充模板参数来生成类型安全的代码。

据我所知，泛型的工作方式相反：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，但是生成的代码完全没有类型。

将C ++模板视为一个非常好的宏系统，并将Java泛型视为自动生成类型转换的工具。

C ++模板具有Java泛型所没有的另一个功能是专业化。这使您可以对特定类型使用不同的实现。因此，例如，您可以为int拥有高度优化的版本，而对于其余类型仍然具有通用版本。或者，您可以为指针和非指针类型使用不同的版本。如果要在传递指针时对取消引用的对象进行操作，这将很方便。

Maurice Naftalin和Philip Wadler 在Java Generics and Collections中对此主题做了很好的解释。我强烈推荐这本书。报价：

Java中的泛型类似于C ++中的模板。...语法故意相似，语义故意不同。从语义上讲，Java泛型是通过擦除定义的，而C ++模板是通过扩展定义的。

请在这里阅读完整的说明。

_{（来源：oreilly.com）}

基本上，AFAIK，C ++模板为每种类型创建代码的副本，而Java泛型使用完全相同的代码。

是的，您可以说 C ++模板等效于Java泛型概念（尽管更恰当的说法是Java泛型在概念上等效于C ++）

如果您熟悉C ++的模板机制，您可能会认为泛型是相似的，但是相似性是肤浅的。泛型不会为每个专业生成新的类，也不允许“模板元编程”。

来自：Java泛型

Java（和C＃）泛型似乎是一种简单的运行时类型替换机制。
C ++模板是一种编译时结构，可让您根据自己的需要修改语言。它们实际上是编译器在编译期间执行的纯功能语言。

C ++模板的另一个优点是专业化。

template <typename T> T sum(T a, T b) { return a + b; }
template <typename T> T sum(T* a, T* b) { return (*a) + (*b); }
Special sum(const Special& a, const Special& b) { return a.plus(b); }

现在，如果使用指针调用sum，则将调用第二种方法，如果使用非指针对象调用sum，则将调用第一种方法，如果sum使用Special对象调用，则将调用第三个方法。我认为Java不可能做到这一点。

我将用一句话概括一下：模板创建新类型，泛型限制现有类型。

@基思：

该代码实际上是错误的，除了较小的故障（template省略，专业化语法看起来有所不同）之外，部分专业化不适用于功能模板，仅适用于类模板。但是，该代码无需部分模板专门化即可工作，而应使用普通的旧重载：

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

下面的答案来自第13章，《破解编码面试解决方案》，我认为这很好。

Java泛型的实现植根于“类型擦除：”的思想，该技术在将源代码转换为Java虚拟机（JVM）字节码时消除了参数化的类型。例如，假设您具有以下Java代码：

Vector<String> vector = new Vector<String>();
vector.add(new String("hello"));
String str = vector.get(0);

在编译期间，此代码被重写为：

Vector vector = new Vector();
vector.add(new String("hello"));
String str = (String) vector.get(0);

Java泛型的使用并没有真正改变我们的功能。它使事情变得更漂亮。因此，Java泛型有时被称为“语法糖：”。

这与C ++完全不同。在C ++中，模板本质上是美化的宏集，编译器会为每种类型创建模板代码的新副本。事实证明，MyClass实例不会与MyClass共享静态变量。但是，MyClass的两个实例将共享一个静态变量。

/*** MyClass.h ***/
 template<class T> class MyClass {
 public:
 static int val;
 MyClass(int v) { val v;}
 };
 /*** MyClass.cpp ***/
 template<typename T>
 int MyClass<T>::bar;

 template class MyClass<Foo>;
 template class MyClass<Bar>;

 /*** main.cpp ***/
 MyClass<Foo> * fool
 MyClass<Foo> * foo2
 MyClass<Bar> * barl
 MyClass<Bar> * bar2

 new MyClass<Foo>(10);
 new MyClass<Foo>(15);
 new MyClass<Bar>(20);
 new MyClass<Bar>(35);
 int fl fool->val; // will equal 15
 int f2 foo2->val; // will equal 15
 int bl barl->val; // will equal 35
 int b2 bar2->val; // will equal 35

在Java中，静态变量在MyClass的各个实例之间共享，而与不同的类型参数无关。

Java泛型和C ++模板还有许多其他差异。这些包括：

• C ++模板可以使用基本类型，例如int。Java无法并且必须改为使用Integer。
• 在Java中，您可以将模板的类型参数限制为某种类型。例如，您可以使用泛型来实现CardDeck并指定type参数必须从CardGame扩展。
• 在C ++中，可以实例化type参数，而Java不支持。
• 在Java中，类型参数（即MyClass中的Foo）不能用于静态方法和变量，因为它们将在MyClass和MyClass之间共享。在C ++中，这些类是不同的，因此type参数可用于静态方法和变量。
• 在Java中，MyClass的所有实例，无论其类型参数如何，都是相同的类型。类型参数在运行时被擦除。在C ++中，具有不同类型参数的实例是不同的类型。

模板不过是一个宏系统。语法糖。它们在实际编译之前已完全扩展（或者至少，编译器的行为就像是实际情况一样）。

例：

假设我们要两个功能。一个函数接受两个数字序列（列表，数组，向量，无论如何），然后返回其内积。另一个函数需要一个长度，生成两个具有该长度的序列，然后将它们传递给第一个函数，然后返回结果。要注意的是，我们可能在第二个函数中犯了一个错误，因此这两个函数的长度实际上并不相同。在这种情况下，我们需要编译器来警告我们。不是在程序运行时，而是在编译时。

在Java中，您可以执行以下操作：

import java.io.*;
interface ScalarProduct<A> {
    public Integer scalarProduct(A second);
}
class Nil implements ScalarProduct<Nil>{
    Nil(){}
    public Integer scalarProduct(Nil second) {
        return 0;
    }
}
class Cons<A implements ScalarProduct<A>> implements ScalarProduct<Cons<A>>{
    public Integer value;
    public A tail;
    Cons(Integer _value, A _tail) {
        value = _value;
        tail = _tail;
    }
    public Integer scalarProduct(Cons<A> second){
        return value * second.value + tail.scalarProduct(second.tail);
    }
}
class _Test{
    public static Integer main(Integer n){
        return _main(n, 0, new Nil(), new Nil());
    }
    public static <A implements ScalarProduct<A>> 
      Integer _main(Integer n, Integer i, A first, A second){
        if (n == 0) {
            return first.scalarProduct(second);
        } else {
            return _main(n-1, i+1, 
                         new Cons<A>(2*i+1,first), new Cons<A>(i*i, second));
            //the following line won't compile, it produces an error:
            //return _main(n-1, i+1, first, new Cons<A>(i*i, second));
        }
    }
}
public class Test{
    public static void main(String [] args){
        System.out.print("Enter a number: ");
        try {
            BufferedReader is = 
              new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            String line = is.readLine();
            Integer val = Integer.parseInt(line);
            System.out.println(_Test.main(val));
        } catch (NumberFormatException ex) {
            System.err.println("Not a valid number");
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("Unexpected IO ERROR");
        }
    }
}

在C＃中，您可以编写几乎相同的东西。尝试用C ++重写它，但由于模板无限扩展而无法编译。

我想在这里引用askanydifference：

C ++和Java之间的主要区别在于它们对平台的依赖性。C ++是平台相关的语言，而Java是平台无关的语言。

上面的陈述是C ++能够提供真正的泛型类型的原因。尽管Java确实进行了严格的检查，因此它们不允许像C ++那样使用泛型。