STL模板的基础与了解

Posted 2021-01-01 gumpzlc

一·C++提供了模版的编程方法来解决编程问题，思路是：程序员先编号一份“套路”代码，然后在调用时编译器根据调用时的参数

　　再为这种数据类型生成一份属于他的代码

　　C语言中的快速排序：

　　void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size,int(*compar)(const void *, const void *))

　

 

二.模板的语法

　　

　　template <typename T,typename M>
　　T max(T num1,M num2)
　　{
　　　　return num1>num2?num1:num2;
　　}

 

　　a.模版的类型参数
　　　　T 被称为模版的类型参数，可以叫任何名字，只是俗称约定叫做T
　　　　它指的是函数调用时的任意类型的参数

　　　　虽然模版的类型可以是任意的，但是必须要支持模版函数中所使用到的运算符，模版不是万能的，虽然能带来好处
　　　　但也带来了很多问题

　　b.函数模版的使用
　　1. 模版的实例化
　　　　编译器不会把函数模版编译成一个实例，而是根据调用的参数在进行实例化（进一步生成二进制指令）。

　　2. 使用模版时才实例化
　　　　模版只有在调用时才会实例化，因此模版编译正确并不代表没有问题，很多错误会产生在调用时

　　3. 二次编译
　　　　第一次编译是检查模版的语法，第二次是根据参数把模版实例化出来，再检查运算符是否支持这种类型。

 

下面是用模板实现的冒泡排序，能够被所有数据类型调用

三.函数模版的隐式推断
　　a. 使用函数模版时可以根据参数的类型来推断模版的参数
　　b. 当函数模版不能通过函数调用时的参数来判断模版函数是，可以使用<类型，类型........> 来明确指定

　　c.函数模版参数是可以有默认值的，
　　　　1. 默认值要优先放在右边
　　　　2. C++标准才支持：-std=c++0x

 

四.函数模版与普通函数可以重载（特化）

　　　　1. 同一种格式的函数和函数模版是可以共生的，但是优先调用普通函数，但是可以有函数名后添加一个空的<>指定调用函数模版
　　　　模版参数可以根据调用时的参数推断

　　　　2. 普通函数在调用时可以进行类型提升，但是这种提升要低于模版的实例化；

　　　　3. 函数模版也可以进行类型提升，但如果有一个普通函数也可以进行类型提升调用，那么优先调用普通函数

 

五.类模块
　　a.类模版的语法
　　　　类模版的参数可以在类中当作类型使用，可以定义成员，返回值，参数等
　　　　template<class T,class A,class B...>
　　　　class className
　　　　{
　　　　　　C c;
　　　　public:
　　　　　　T func(A a);
　　　　}
　　　　注意：typename也可以继续使用，但大多数用class以示区别
　　b.类模版的使用
　　　　类模版必须要经过实例化才能使用，也是需要经过两次编译，第一次是把类模版编译成一个“套路”，这个过程是未来检查
　　　　　　语法，第二次是根据实例化参数，生成一个类，然后才能使用这个类创建对象

　　　　使用类模版实例化一个类：
　　　　　　className<type1,type2...> a;

　　c.类模版参数不支持隐式推断，必须显示实例化

　　d.静态成员的定义

　　　　template <class T> int classname<T>::num = 10;
　　　　　　静态成员必须在类模版实例化后才被正真定义出来，每个实例化的类都有一份静态成员，这个实例化类创建出的
　　　　对象公用一个静态成员

　　e.递归实例化
　　　　classname<classname<int>> 对象

六.类模版的特化（重载）
　　特化：当类模版不能特殊的类型无法处理时，可以为这种特殊类型单独实例化一个类，这个单独的实现叫做模版的特化
　　全类的特化：按照类的格式把类完整的实现一遍（重写一遍）

　　template <> class className <返回值类型>
　　{
　　　　......
　　};

　　成员特化：给制定类型提供一个特殊的成员函数
　　template <> 返回值类型 className<返回值类型>:max(void)
　　{
　　　　....
　　}

　　局部特化：可以让用户根据实例化时的参数来指定所使用的类模版

　　同等程度的特化会产生二异性

七.类模版的参数
　　1. 类模版的参数可以有默认值
　　　　注意：使用类模版默认值时，<>必须加上，可以空着，但不能不写

　　2. 类模版后面的参数可以调用前边的参数

　　3. 普通数值可以对类模版进行实例化，它必须以类似变量的形式存在
　　注意：只能常量才能进行实例化，