C++ 模板元编程的应用有哪些，意义是什么
C++ 模板元编程是一种在编译期间进行计算的技术，它可以用于编译期数值计算、类型计算、代码计算（如循环展开）等，其中数值计算实际意义不大，而类型计算和代码计算可以使得代码更加通用，更加易用，性能更好。
一、C++ 模板元编程的应用
C++ 模板元编程是一种在编译期间进行计算的技术，它可以用于编译期数值计算、类型计算、代码计算（如循环展开）等，其中数值计算实际意义不大，而类型计算和代码计算可以使得代码更加通用，更加易用，性能更好（也更难阅读，更难调试，有时也会有代码膨胀问题）。
1、应用场景
C++ 模板的应用场景包括但不限于以下几个方面：
C++ Library：可以实现通用的容器（Containers）和算法（Algorithms），比如STL，Boost等，使用模板技术实现的迭代器（Iterators）和仿函数（Functors）可以很好让容器和算法可以自由搭配和更好的配合；
C++ type traits：可以在编译期间进行类型判断，比如判断一个类型是否是指针类型、是否是数组类型、是否是函数类型等；
C++ 模板元编程：可以在编译期间进行计算，比如编译期数值计算、类型计算、代码计算（如循环展开）等；
C++ 模板元编程还可以用于实现一些高级的技术，比如模板元函数、模板类、模板别名等。
二、C++ 模板元编程的意义
模板元编程（Template Metaprogramming，TMP）是编写生成或操纵程序的程序，也是一种复杂且功能强大的编程范式（Programming Paradigm）。C++模板给C++提供了元编程的能力，但大部分用户对 C++ 模板的使用并不是很频繁，大致限于泛型编程，在一些系统级的代码，尤其是对通用性、性能要求极高的基础库（如 STL、Boost）几乎不可避免在大量地使用 C++ 模板以及模板元编程。
模版元编程完全不同于普通的运行期程序，因为模版元程序的执行完全是在编译期，并且模版元程序操纵的数据不能是运行时变量，只能是编译期常量，不可修改。另外它用到的语法元素也是相当有限，不能使用运行期的一些语法，比如if-else、for和while等语句都不能用。因此，模版元编程需要很多技巧，常常需要类型重定义、枚举常量、继承、模板偏特化等方法来配合，因此模版元编程比较复杂也比较困难。
延伸阅读
模板元编程的作用
C++ 模板最初是为实现泛型编程设计的，但人们发现模板的能力远远不止于那些设计的功能。一个重要的理论结论就是：C++ 模板是图灵完备的（Turing-complete），就是用 C++ 模板可以模拟图灵机。理论上说 C++ 模板可以执行任何计算任务，但实际上因为模板是编译期计算，其能力受到具体编译器实现的限制（如递归嵌套深度，C++11 要求至少 1024，C++98 要求至少 17）。C++ 模板元编程是“意外”功能，而不是设计的功能，这也是 C++ 模板元编程语法丑陋的根源。
C++ 模板是图灵完备的，这使得 C++代码存在两层次，其中，执行编译计算的代码称为静态代码（static code），执行运行期计算的代码称为动态代码（dynamic code），C++的静态代码由模板实现，编写C++的静态代码，就是进行C++的模板元编程。
使用模板元编程的基本原则就是：将负载由运行时转移到编译时，同时保持原有的抽象层次。其中负载可以分为两类，一类就是程序运行本身的开销，一类则是程序员需要编写的代码。前者可以理解为编译时优化，后者则是为提高代码复用度，从而提高程序员的编程效率。
C++ 模板元编程的主要特点是代码在编译期执行，可用于编译期数值计算，能够获得更有效率的运行码。模板元编程是函数式编程，用递归形式实现循环结构的功能，用 C++ 模板的特例化提供了条件判断能力。C++ 模板给 C++ 提供了元编程的能力，但大部分用户对 C++ 模板的使用并不是很频繁，大致限于泛型编程，在一些系统级的代码，尤其是对通用性、性能要求极高的基础库（如 STL、Boost）几乎不可避免在大量地使用 C++ 模板以及模板元编程。
