模板-template

Posted 2023-02-09 KD大毛

模板-template

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文章目录

• 模板-template
• • 泛型模板
  • 函数模板
  • • 函数模板概念
    • 函数模板格式
    • 函数模板原理
  • 类模板
  • • 类模板格式
    • 类模板实例
    • 类模板的实例化
    • 类模板的默认模板类型形参

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泛型模板

//实例:如何实现一个通用的交换函数
void Swap(int& left, int& right)

 int temp = left;
 left = right;
 right = temp;

void Swap(double& left, double& right)

 double temp = left;
 left = right;
 right = temp;

void Swap(char& left, char& right)

 char temp = left;
 left = right;
 right = temp;

......

这里可以使用重载，但是有几个不好的地方

1. 重载的函数仅仅只是类型不同，代码的复用率比较低，只要有新类型出现时，就需要增加对应的函数
2. 代码的可维护性比较低，一个出错可能所有的重载均出错

泛型编程:编写与类型无关的通用代码，是代码复用的一种手段，模板是泛型编程的基础

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函数模板

函数模板概念

函数模板代表了一个函数家族，该函数模板与类型无关，在使用时被参数化，根据实参类型产生函数的特定
类型版本。

函数模板格式

template<typename T1,typename T2,....,typename Tn>
返回值类型 函数名（参数列表）
例：
template<typename T>
void Swap( T& left, T& right)

 T temp = left;
 left = right;
 right = temp;

注意:typename是用来定义模板参数的关键字，也可以使用class（不能使用struct代替class）

函数模板原理

函数模板是一个蓝图，它本身并不是函数，是编译器用使用方式产生特定具体类型函数的模具。所以其实模板就是将本来应该我们做的重复的事情交给了编译器

template <class T> void swap(T& a, T& b)

在编译器编译阶段，对于模板函数的使用，编译器需要根据传入的实参类型来推演生成对应类型的函数以供调用。比如：当用double类型使用函数模板时，编译器通过对实参类型的推演，将T确定为double类型，然后产生一份专门处理double类型的代码，对于字符类型也是如此。

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类模板

类模板格式

template<class T> class A
　　　　
　　　　   public: 
　　　　   T a;
　　　　   T b; 
　　　　   T hy(T c, T &d);
　　　　   ;

类模板实例

template<class T1, class T2, ..., class Tn>
class 类模板名

 // 类内成员定义
; 
// 动态顺序表
// 注意：Vector不是具体的类，是编译器根据被实例化的类型生成具体类的模具
template<class T>
class Vector
 
public :
 Vector(size_t capacity = 10)
 : _pData(new T[capacity])
 , _size(0)
 , _capacity(capacity)
 
 
 // 使用析构函数演示：在类中声明，在类外定义。
 ~Vector();
 
 void PushBack(const T& data)；
 void PopBack()；
 // ...
 
 size_t Size() return _size;
 
 T& operator[](size_t pos)
 
 assert(pos < _size);
 return _pData[pos];
 
 
private:
 T* _pData;
 size_t _size;
 size_t _capacity;
;
// 注意：类模板中函数放在类外进行定义时，需要加模板参数列表
template <class T>
Vector<T>::~Vector()

 if(_pData)
 delete[] _pData;
 _size = _capacity = 0;

类模板的实例化

类模板实例化与函数模板实例化不同，类模板实例化需要在类模板名字后跟<>，然后将实例化的类型放在<>
中即可，类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类。

// Vector类名，Vector<int>才是类型
Vector<int> s1;
Vector<double> s2;

类模板的默认模板类型形参

1、可以为类模板的类型形参提供默认值，但不能为函数模板的类型形参提供默认值。函数模板和类模板都可以为模板的非类型形参提供默认值。

2、类模板的类型形参默认值形式为：template<class T1, class T2=int> class A;为第二个模板类型形参T2提供int型的默认值。

3、类模板类型形参默认值和函数的默认参数一样，如果有多个类型形参则从第一个形参设定了默认值之后的所有模板形参都要设定默认值，比如templateclass A;就是错误的，因为T1给出了默认值，而T2没有设定。

4、在类模板的外部定义类中的成员时template 后的形参表应省略默认的形参类型。比如template<class T1, class T2=int> class Apublic: void h();; 定义方法为template<class T1,class T2> void A<T1,T2>::h()。

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