C++ 中的 typename 及 class 关键字的区别

其实这是一个老掉牙的问题，网络上已有很多辨析。但看下来都有遗漏其中一个区别，所以有了这篇文章。

共同点

如果两个事物没有任何共同点，那么也就没必要讨论他们的区别——因为他们所有的特性都是区别。所以这里我们首先来看一下 typename 和 class 关键字的共同点。

在定义类模板或者函数模板时，typename 和 class 关键字都可以用于指定模板参数中的类型。也就是说，以下两种用法是完全等价的。这在大多数文章中都有提到。

1 2	template<typename T> /* class or function declaration /; template<class T> / class or function declaration */;

关于这个问题，Stan Lippman 曾在其博客中表示，最早 Stroustrup 使用 class 来声明模板参数列表中的类型是为了避免增加不必要的关键字；后来委员会认为这样混用可能造成概念上的混淆才加上了 typename 关键字。

除此之外，typename 还有其独有的功能。

由于 C++ 允许在类内定义类型别名，且其使用方法与通过类型名访问类成员的方法相同。故而，在类定义不可知的时候，编译器无法知晓类似 Type::foo 的写法具体指的是一个类型还是类内成员。

例如在以下代码中，类模板 Bar 的原意是使用类 Foo 实例化，而后引用其中的 bar_type 定义名为 bar 的类内成员。然而，就 T::bar_type 而言，编译器在编译期无法确定它究竟是不是一个类型。此时就需要 typename 关键字来辅助编译器的判断。

class Foo {
 public:
  typedef int bar_type;
};

template<typename T>
class Bar {
 /* typename */
 T::bar_type bar;
};

这在大多数文章中也都有提到。

值得一提的是，在编译期能够判断的情形，例如在上例中直接使用 Foo::bar_type 时，使用冗余的 typename 会报错。

只有少数文章提到了这一点。

class 关键字最众所周知的功能是声明或定义一个类。这当然是其相对 typename 的一个独有功能。为了完整性，这里也列出。

除此之外，在模板的使用中，class 关键字也有其特有的功能。而这是绝大多数文章不会提及的。

C++ 的标准模板库中有名为 std::stack 的容器适配器，它能适配许多容器作为底层，实现栈的功能。其声明为

1 2	template <typename T, typename Containter = std::deque<T> > class stack;

因此，在使用中，我们可以使用 std::stack<int> 来声明一个以 std::deque<int> 保存整型变量的栈；也可以使用 std::stack<int, std::vector<int> > 来声明一个以 std::vector<int> 保存整型变量的栈。

现在的问题是，是否有可能以类似 Stack<int, std::vector> 的形式，来达到同样的目的？

为此，我们需要有类似这样的声明

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template <typename T,
    template <typename E, typename = std::allocater<E> > class Container = std::deque>
class Stack;

由于 Container 必须是一个容器类模板，所以，如果不适用具体的模板参数实例化，就必须将其声明为一个类模板。故此，Container 之前需要保留标准库中容器类模板的模板参数。注意此处使用了标准库提供的内存分配器。

此处 class 特有的功能，体现在 class Container 之处。此处虽然是在声明 Stack 这个类模板，但是此处的 class 不能替换为 typename；否则编译器会报错。

不过，在 C++17 标准中，此处也允许使用 typename 了。参见此处。