• C++模板学习


    1、什么是模板

    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參数的不同及所属类的不同。正确的调用重载函数。比如。为求两个数的最大值。我们定义MAX()函数须要对不同的数据类型分别定义不同重载(Overload)版本号。

    //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 ;}

    但假设在主函数中。我们分别定义了 char a,b; 那么在运行max(a,b);时 程序就会出错,由于我们未定义char类型的重载版本号。

    如今,我们再又一次审视上述的max()函数,它们都具有相同的功能。即求两个数的最大值,是否能仅仅写一套代码解决问题呢?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,它能够实现类型參数化,即把类型定义为參数。 从而实现了真正的代码可重用性。模版能够分为两类,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例如以下:

    Template <class或者也能够用typename T>
    
    返回类型 函数名(形參表)
    {//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,假设类型形參多余一个 ,每一个形參前都要加class <类型 形參表>能够包括基本数据类型能够包括类类型.
    举个样例:

    //Test.cpp
    
    #include <iostream>
    
    using std::cout;
    
    using std::endl;
    
    //声明一个函数模版,用来比較输入的两个相同数据类型的參数的大小。class也能够被typename取代,
    
    //T能够被不论什么字母或者数字取代。
    
    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)当中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:

    emplate < class或者也能够用typename T >
    class类名{
    //类定义......
    };

    说明:当中,template是声明各模板的关键字。表示声明一个模板。模板參数能够是一个,也能够是多个。
    举个样例

    // 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、非类型模版參数

    一般来说。非类型模板參数能够是常整数(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能够直接调用。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);
    }
    
    

    类型推导的隐式类型转换
    在决定模板參数类型前,编译器运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。比如我们样例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。而不是用对应的引用类型。

    相同地,它用指针类型实例化函数模板,而不是对应的数组类型。

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

    底线是:自己主动模板參数推导包括类型转换,而且在编译器自己主动决定模板參数时某些类型属性将丢失。这些类型属性能够在使用显式函数模板參数申明时得以保留。

    6、模板的特化

    假设我们打算给模板函数(类)的某个特定类型写一个函数。就须要用到模板的特化,比方我们打算用 long 类型调用 max 的时候。返回小的值(原谅我举了不恰当的样例):
    template<> // 这代表了以下是一个模板函数
    long max( long a, long b ) // 对于 vc 来说。这里的 是能够省略的
    {
    return a > b ?

    b : a;
    }
    实际上。所谓特化。就是取代编译器完毕了对指定类型的特化工作。现代的模板库中。大量的使用了这个技巧。
    对于偏特化。则仅仅针对模板类型中部分类型进行特化,如

    template

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/mfrbuaa/p/5080447.html
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