В чем разница между typename и class при объявлении параметров шаблона в C++?

Краткий ответ: исторически так сложилось, но есть важные нюансы

На самом деле, в 99% случаев при объявлении параметра шаблона (template parameter) ключевые слова typename и class полностью взаимозаменяемы. Разница носит в основном исторический и стилистический характер. Однако есть один критически важный контекст, где typename обязателен, а class использовать нельзя — это указание на то, что некоторое имя является типом, а не чем-то иным (например, статической переменной или функцией).

Историческая справка

Когда в C++ только появились шаблоны (до стандартизации), использовалось только ключевое слово class. Позже, чтобы избежать путаницы (ведь параметром может быть не только класс, но и int, double и т.д.), добавили typename. Но class оставили для обратной совместимости. Поэтому сейчас вы можете писать:

template <class T> void f(T) {}   // OK
template <typename T> void f(T) {} // Тоже OK

Главное отличие: зависимые имена (dependent names)

Представьте, что у вас есть шаблон, который использует вложенный тип из параметра шаблона. Компилятор не знает, что это за тип, пока не подставится конкретный аргумент. Возникает неоднозначность: это может быть тип, статическая переменная или даже функция. По умолчанию компилятор считает, что это не тип. Чтобы явно указать, что это тип, нужно использовать typename.

Пример (классическая ловушка):

struct MyStruct {
    using value_type = int;
    static const int value = 10;
};

template <typename T>
void process() {
    // Ошибка! Компилятор думает, что T::value_type - это статическая переменная
    // T::value_type * ptr; // НЕ скомпилируется

    // Правильно: говорим компилятору "это тип"
    typename T::value_type * ptr = nullptr;
    *ptr = 42;
}

int main() {
    process<MyStruct>();
}

Если убрать typename перед T::value_type, компилятор выдаст ошибку, потому что интерпретирует это как умножение T::value_type (которого нет) на ptr.

Когда class не подходит?

Именно в этом контексте — при обращении к зависимым вложенным типам. Следующее не скомпилируется:

template <typename T>
void foo() {
    class T::value_type * p; // ОШИБКА: class здесь неуместен
}

Ключевое слово class в этом контексте зарезервировано для объявления классов, а не для указания на тип. Поэтому здесь строго typename.

Стилистические рекомендации

• Для параметров шаблона: многие разработчики предпочитают typename, когда параметр может быть любым типом (int, float, struct), и class, когда ожидается, что параметр будет именно классом (хотя технически это не имеет значения).
• Для шаблонов с несколькими параметрами: иногда используют class для первого параметра и typename для остальных — это вопрос стиля.
• В стандартной библиотеке: вы увидите оба варианта. Например, в std::vector используется class T, а в std::enable_if — typename.

Итог

При объявлении параметра шаблона — разницы нет, используйте то, что вам удобнее. При обращении к зависимому вложенному типу — используйте только typename. Это правило обязательно, и его нарушение приведет к ошибке компиляции.

template <typename Iterator>
struct iterator_traits {
    using value_type = typename Iterator::value_type;
    using difference_type = typename Iterator::difference_type;
    // ...
};

// До C++17
template <template <class> class Container> // Только class!
void foo() {}

// Начиная с C++17
template <template <typename> typename Container> // Можно typename
void bar() {}