类模板的概念和意义

类模板的概念和意义
类模板
一些类主要用于存储和组织数据元素
类中数据组织的方式和数据元素的具体类型无关
如：数组类，链表类，stack类，Queue类等
C++中将模板的思想应用于类，使得类的实现不关注数据元素的具体类型，而只关注类所需要实现的功能

C++中的类模板
-以相同的方式处理不同的类型
-在类声明前使用template进行标识
-<typename T>用于说明类中使用的泛指类型T
template <typename T>
class Operator
{
public:
　　T op(T a, T b);
};

类模板的应用
-只能显示指定具体类型，无法自动推导
-使用具体类型<Type>定义对象
Operator<int> op1;
Operator<string> op2;
int i = op1.op(1,2);
string s = op2.op("D.T.", "Software");

声明的泛指类型T可以出现在类模板的任意地方
编译器对类模板的处理方式和函数模板相同
-从类模板通过具体类型产生不同的类
-在声明的地方对类模板代码本身进行编译
-在使用的地方对参数替换后的代码进行编译

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;


template<typename T>
class Operator
{
public:
    T add(T a, T b)
    {
        return a + b;
    }
    T minus(T a, T b)
    {
        return a - b;
    }
    T multiply(T a, T b)
    {
        return a * b;
    }
    T divide(T a, T b)
    {
        return a / b;
    }
};

int main()
{
    Operator<int> op1;
    cout << op1.add(1,2) <<endl;

    Operator<string> op2;
    cout << op2.add("hello", " world") << endl;
    //cout << op2.minus("hello ", " world") << endl;//出错。因为两个string对象的相减，在C++中没有定义。

    return 0;
}

类模板的工程应用：注意这三部分不是C++规范的一部分，也不是C++编译器要求必须这样做。只不过工程上的一种好的习惯
-类模板必须在头文件中定义
-类模板不能分开实现在不同的文件中
-类模板外部定义的成员函数需要加上模板<>声明

#ifndef OPERATOR_H
#define OPERATOR_H

template<typename T>
class Operator
{
public:
    T add(T a, T b);
    T minus(T a, T b);
    T multiply(T a, T b);
    T divide(T a, T b);

};

template<typename T>
T Operator<T>:: add(T a, T b)
{
    return a + b;
}
T Operator<T>:: minus(T a, T b)
{
    return a - b;
}
T Operator<T>:: multiply(T a, T b)
{
    return a * b;
}
T Operator<T>:: divide(T a, T b)
{
    return a / b;
}

#endif // OPERATOR_H

小结：
泛型编程的思想可以应用于类
类模板以相同的方式处理不同类型的数据
类模板非常适用于编写数据结构相关的代码
类模板在使用时只能显示指定类型