• C++模板(一)


    1. 模板的概念。

    我们已经学过重载(Overloading),对重载函数而言,C++的检查机制能通过函数参数的不同及所属类的不同。正确的调用重载函数。例如,为求两个数的最大值,我们定义MAX()函数需要对不同的数据类型分别定义不同重载(Overload)版本。

    //函数1.
    int max(int x,int y);{return(x>y)?x:y ;}
    
    //函数2.
    float max( float x,float y){return (x>y)? x:y ;}
    
    //函数3.
    double max(double x,double y){return (c>y)? x:y ;}

    但如果在主函数中,我们分别定义了 char a,b; 那么在执行max(a,b);时 程序就会出错,因为我们没有定义char类型的重载版本。

    现在,我们再重新审视上述的max()函数,它们都具有同样的功能,即求两个数的最大值,能否只写一套代码解决这个问题呢?这样就会避免因重载函数定义不 全面而带来的调用错误。为解决上述问题C++引入模板机制,模板定义:模板就是实现代码重用机制的一种工具,它可以实现类型参数化,即把类型定义为参数, 从而实现了真正的代码可重用性。模版可以分为两类,一个是函数模版,另外一个是类模版。

    2.   函数模板的写法

    函数模板的一般形式如下:

    Template <class或者也可以用typename T>

    返回类型 函数名(形参表)
    {//函数定义体 }

    说明: template是一个声明模板的关键字,表示声明一个模板关键字class不能省略,如果类型形参多余一个 ,每个形参前都要加class <类型 形参表>可以包含基本数据类型可以包含类类型.

     

    请看以下程序:

    //Test.cpp
    
    #include <iostream>
    
    using std::cout;
    
    using std::endl;
    
    //声明一个函数模版,用来比较输入的两个相同数据类型的参数的大小,class也可以被typename代替,
    
    //T可以被任何字母或者数字代替。
    
    template <class T>
    
    T min(T x,T y)
    
    { return(x<y)?x:y;}
    
    void main( )
    
    {
    
         int n1=2,n2=10;
    
         double d1=1.5,d2=5.6;
    
         cout<< "较小整数:"<<min(n1,n2)<<endl;
    
         cout<< "较小实数:"<<min(d1,d2)<<endl;
    
         system("PAUSE");
    
    }

    程序运行结果:

     

     

    程序分析:main()函数中定义了两个整型变量n1 , n2 两个双精度类型变量d1 , d2然后调用min( n1, n2); 即实例化函数模板T min(T x, T y)其中T为int型,求出n1,n2中的最小值.同理调用min(d1,d2)时,求出d1,d2中的最小值.

    3. 类模板的写法

    定义一个类模板:

    Template < class或者也可以用typename T >
    class类名{
    //类定义......
    };

    说明:其中,template是声明各模板的关键字,表示声明一个模板,模板参数可以是一个,也可以是多个。

    例如:定义一个类模板:

    // ClassTemplate.h
    #ifndef ClassTemplate_HH
    #define ClassTemplate_HH
    
    template<typename T1,typename T2>
    class myClass{
    private:
         T1 I;
         T2 J;
    public:
         myClass(T1 a, T2 b);//Constructor
         void show();
    };
    
    //这是构造函数
    //注意这些格式
    
    template <typename T1,typename T2>
    myClass<T1,T2>::myClass(T1 a,T2 b):I(a),J(b){}
    //这是void show();
    
    template <typename T1,typename T2>
    void myClass<T1,T2>::show()
    {
         cout<<"I="<<I<<", J="<<J<<endl;
    }
    
    #endif
    
    // Test.cpp
    
    #include <iostream>
    #include "ClassTemplate.h"
    using std::cout;
    using std::endl;
    void main()
    {
         myClass<int,int> class1(3,5);
         class1.show();
    
         myClass<int,char> class2(3,'a');
         class2.show();
    
         myClass<double,int> class3(2.9,10);
         class3.show();
    
         system("PAUSE");
    }

     

    4.非类型模版参数

    一般来说,非类型模板参数可以是常整数(包括枚举)或者指向外部链接对象的指针。

    那么就是说,浮点数是不行的,指向内部链接对象的指针是不行的。


    template<typename T, int MAXSIZE>
    class Stack{
    Private:
           T elems[MAXSIZE];
    
    …
    }; 
    
    int main()
    {
           Stack<int, 20> int20Stack;
    
           Stack<int, 40> int40Stack;
    …
    };

    5.使用模板类型

    有时模板类型是一个容器或类,要使用该类型下的类型可以直接调用,以下是一个可打印STL中顺序和链的容器的模板函数

    template <typename T>
    void print(T v)
    {
     T::iterator itor;
     for (itor = v.begin(); itor != v.end(); ++itor)
     {
      cout << *itor << " ";
     }
     cout << endl;
    }
    
    void main(int argc, char **argv){
     list<int> l;
     l.push_back(1);
     l.push_front(2);
     if(!l.empty())
      print(l);
     vector<int> vec;
     vec.push_back(1);
     vec.push_back(6);
     if(!vec.empty())
      print(vec);
    }

    打印结果

    类型推导的隐式类型转换
    在决定模板参数类型前,编译器执行下列隐式类型转换:

      左值变换
      修饰字转换
      派生类到基类的转换

      见《C++ Primer》([注2],P500)对此主题的完备讨论。

    简而言之,编译器削弱了某些类型属性,例如我们例子中的引用类型的左值属性。举例来说,编译器用值类型实例化函数模板,而不是用相应的引用类型。

    同样地,它用指针类型实例化函数模板,而不是相应的数组类型。

    它去除const修饰,绝不会用const类型实例化函数模板,总是用相应的非 const类型,不过对于指针来说,指针和 const 指针是不同的类型。

    底线是:自动模板参数推导包含类型转换,并且在编译器自动决定模板参数时某些类型属性将丢失。这些类型属性可以在使用显式函数模板参数申明时得以保留。

    原文链接:http://www.cnblogs.com/gaojun/archive/2010/09/10/1823354.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/balingybj/p/4731517.html
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