c++模板--让偷懒成为常态
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了c++模板--让偷懒成为常态相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
文章目录
模板
一.函数模板
1.模板概念
简单的理解就是像ppt里面的模板一样,提高复用性,减少重复的劳动
模板只是一个框架,不能直接使用,需要自己添点东西进去
所以说学习模板主要是为了能够学会调用STL里面的模板
2.函数模板
这个模板的作用就是建立一个通用函数,返回值还有参数类型先不指定,等到具体使用时再说明
template 这个语句后面别加分号
语法:
template<typename T>
函数声明或定义
解释:
template — 声明创建模板
typename — 表面其后面的符号是一种数据类型,可以用class代替
T — 通用的数据类型,名称可以替换,通常为大写字母
示例:
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T> //T是通用的数据类型
void Myswap(T& a, T& b)
{
T temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
int main()
{
double a = 1.2;
double c = 2.3;
Myswap(a, c); //编译器自动将T转换为double型
cout << a << " " << c << endl;
Myswap<double>(a, c); //在函数后面说明T的类型
cout << a << " " << c << endl;
return 0;
}
3.函数模板注意事项
- 模板必须要确定数据类型T的确定类型
- 自动推出数据类型时,一个函数里面参数数据类型不同,T自动推导不出来
4.函数模板案例——选择排序各种类型的数组
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T1> //T是通用的数据类型
void Selectsort(T1 array[],int len)
{
T1 temp;
int i, max_position , j;
for (i = 0; i < len - 1; i++)
{
max_position = i;
for (j = i; j < len -1 ; j++)
{
if (array[j] < array[j + 1])
{
max_position = j + 1;
}
temp = array[i];
array[i] = array[max_position];
array[max_position] = temp;
}
}
}
template<typename T2> //一个T只能给一个模板用
void PrintSort(T2 array[], int len)
{
int i;
for (i = 0; i < len; i++)
{
cout << array[i] << " ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
char Array1[6] = { "abcde" };
int Array2[5] = { 1,2,3,4,5 };
Selectsort<char>(Array1,5);
PrintSort<char>(Array1, 5);
Selectsort<int>(Array2, 5);
PrintSort<int>(Array2, 5);
return 0;
}
5.普通函数与函数模板地区别
- 普通函数调用时可以发生隐式类型转换
下面代码说明什么是隐式类型转换
int MyAdd(int a,int b)
{
return a+b;
}
int main()
{
int a=20;
char c='a';
cout<<MyAdd(a,c);//隐式类型转换就是会将字符型转换为整型,因为函数返回值是整型
}
-
函数模板调用时,如果使用自动类型推导,不会发生隐式类型转换,因为编译器不知道T到底是哪种类型,就像上面代码,如果是自动推导,不知道是转为字符型还是整型。
-
如果利用显示指定类型的方式,可以发生隐式类型转换
知道了规定的类型,编译器就知道怎么转了。
所以说建议使用显示指定类型的模板。
6.普通函数与函数模板的调用规则
-
如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数
-
可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
myAdd<>(a,b) //强制调用函数模板,这就是空模板参数列表,不给它指定类型
-
函数模板也可以发生重载
-
如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
第四点的意思是如果函数模板的实现更容易,就调用函数模板,比如如果两个参数的类型都需要转换的话,用函数模板能够直接推导出T,更简单。
总结:既然提供了函数模板,最好就不要提供普通函数,否则容易出现二义性
7.模板的局限性
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
//普通函数模板
template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b)
{
if (a == b)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
//具体化,显示具体化的原型和定意思以template<>开头,并通过名称来指出类型
//具体化优先于常规模板
template<> bool myCompare(Person &p1, Person &p2)
{
if ( p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
void test01()
{
int a = 10;
int b = 20;
//内置数据类型可以直接使用通用的函数模板
bool ret = myCompare(a, b);
if (ret)
{
cout << "a == b " << endl;
}
else
{
cout << "a != b " << endl;
}
}
void test02()
{
Person p1("Tom", 10);
Person p2("Tom", 10);
//自定义数据类型,不会调用普通的函数模板
//可以创建具体化的Person数据类型的模板,用于特殊处理这个类型
bool ret = myCompare(p1, p2);
if (ret)
{
cout << "p1 == p2 " << endl;
}
else
{
cout << "p1 != p2 " << endl;
}
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
二.类模板
1.类模板的概念
这个很容易理解,类里面的数据类型不确定嘛。
类模板作用:
- 建立一个通用类,类中的成员 数据类型可以不具体制定,用一个虚拟的类型来代表。
template<typename T>
类
看代码就懂了
#include<iostream>
using namespace std;
template<class Nametype,class Agetype>
class person //this is the creation of class model
{
public:
person(Nametype name ,Agetype age)
{
m_name = name;
m_age = age;
}
void showMessage()
{
cout << "name :" << m_name << " age :" << m_age << endl;
}
Nametype m_name;
Agetype m_age;
};
int main()
{
person<string, int>p1("jack", 20); //必须指定类里面的数据类型
p1.showMessage();
return 0;
}
2.类模板和函数模板的区别
-
类模板没有自动类型推导的功能,很容易想清楚,编译器不知道转到哪一个类型。
-
类模板可以有默认参数
上面的person类模板
person(Nametype name,Nametype =int)//给定一个默认参数
3.类模板对象做函数参数
-
指定传入的数据类型,就写清楚每个成员的具体数据类型
-
参数模板化 ,看下面代码就懂了
-
整个类模板化,同理,看代码
用的最多的是第一种,是最容易理解,也是最好实现的一种
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
template<class Nametype,class Agetype>
class person //this is the creation of class model
{
public:
person(Nametype name ,Agetype age)
{
m_name = name;
m_age = age;
}
void showMessage()
{
cout << "name :" << m_name << " age :" << m_age << endl;
}
Nametype m_name;
Agetype m_age;
};
void showMessage1(person<string,int>&p) //1.指定传入的数据类型
{
cout << "name :" << p.m_name << " age :" << p.m_age << endl;
}
template<class T1,class T2>
void showMessage2(person<T1, T2>& p) //2.参数模板化
{
cout << "name :" << p.m_name << " age :" << p.m_age << endl;
cout << "T1'kind of date is " << typeid(T1).name() << endl;
cout << "T2'kind of date is " << typeid(T2).name() << endl; //查数据类型的方式
}
template<class T>
void showMessage3(T& p) //整个类模板化
{
p.showMessage();
cout << "T 的数据类型是:" << typeid(T).name() << endl;
}
int main()
{
person<string, int>p1("jack", 20);
cout << "the first function" << endl;
showMessage1(p1);
cout << "the second function" << endl;
showMessage2(p1);
cout << "the third function" << endl;
showMessage3(p1);
return 0;
}
4.类模板与继承
- 必须要知道父类中的T类型,才能继承给子类,就在继承的时候说明一下T的数据类型
- 如果想灵活指定父类中T类型,子类也需要变成类模板
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
template<class T>
class person
{
public:
T name;
};
class Student :public person<string> //说明父类的T的类型
{
public:
int grade;
};
template<class T1, class T2>
class Teacher :public person<T2> //如果想灵活指定父类中T类型,子类也需要变成类模板
{
public:
T1 number;
};
int main()
{
Teacher<int, string>t1;
t1.name = "王大寒";
}
以上是关于c++模板--让偷懒成为常态的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章