C++--模板的概念和意义深入理解函数模板类模板的概念和意义
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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++--模板的概念和意义深入理解函数模板类模板的概念和意义相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
一.模板的概念与意义Q:C++中有几种交换变量的方法?
定义宏代码与定义函数
A.定义宏代码
优点:代码复用,适合所有的类型
缺点:编译器不知道宏的存在,缺少类型检查
B.定义函数
优点:真正的函数调用,编译器对类型进行检查
缺点:根据类型重复定义函数,无法代码复用
C.泛型编程--不考虑具体数据类型的编程方式
Swap泛型写法中的T不是一个具体的数据类型,而是泛指任意的数据类型
C++中的泛型编程
函数模板--一种特殊的函数可用不同类型进行调用,看起来和普通函数很相似,区别是类型可被参数化
函数模板的语法规则
1.template关键字用于声明进行泛型编程
2.typename关键字用于声明泛指类型
函数模板的使用--自动类型推导和具体类型推导
函数模板的代码示例
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >
void Swap(T& a, T& b)
T c = a;
a = b;
b = c;
template < typename T >
void Sort(T a[], int len)
for(int i=0; i<len; i++)
for(int j=i; j<len; j++)
if( a[i] > a[j] )
Swap(a[i], a[j]);
template < typename T >
void Println(T a[], int len)
for(int i=0; i<len; i++)
cout << a[i] << ", ";
cout << endl;
int main()
int a[5] = 5, 3, 2, 4, 1;
Println(a, 5);
Sort(a, 5);
Println(a, 5);
string s[5] = "Java", "C++", "Pascal", "Ruby", "Basic";
Println(s, 5);
Sort(s, 5);
Println(s, 5);
return 0;
运行结果
二.深入理解函数模板
A.函数模板深入理解
1.编译器从函数模板通过具体类型产生不同的函数
2.编译器会对函数模板进行两次编译--对模板代码本身进行编译,对参数替换后的代码进行编译
注意事项--函数模板本身不允许隐式类型转换,在自动推导类型时,必须严格匹配,显示类型指定时,能够进行隐式类型转换
代码示例
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Test
Test(const Test&);
public:
Test()
;
template < typename T >
void Swap(T& a, T& b)
T c = a;
a = b;
b = c;
typedef void(FuncI)(int&, int&);
typedef void(FuncD)(double&, double&);
int main()
FuncI* pi = Swap; // 编译器自动推导 T 为 int
FuncD* pd = Swap; // 编译器自动推导 T 为 double
cout << "pi = " << reinterpret_cast<void*>(pi) << endl;
cout << "pd = " << reinterpret_cast<void*>(pd) << endl;
return 0;
B.函数模板可以定义任意多个不同的参数类型
C.对于多参数函数模板
1.无法自动推导返回值类型
2.可以从左向右部分指定类型参数
代码示例
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template
< typename T1, typename T2, typename T3 >
T1 Add(T2 a, T3 b)
return static_cast<T1>(a + b);
int main()
// T1 = int, T2 = double, T3 = double
int r1 = Add<int>(0.5, 0.8);
// T1 = double, T2 = float, T3 = double
double r2 = Add<double, float>(0.5, 0.8);
// T1 = float, T2 = float, T3 = float
float r3 = Add<float, float, float>(0.5, 0.8);
cout << "r1 = " << r1 << endl; //被强制转换为int类型所以 r1 = 1
cout << "r2 = " << r2 << endl; // r2 = 1.3
cout << "r3 = " << r3 << endl; // r3 = 1.3
return 0;
Q:当函数重载遇见函数模板会发生什么?
函数模板可以优先考虑普通函数
1.C++编译器优先考虑普通函数
2.如果函数模板可以产生一个更好的匹配,那么选择模板
3.如果通过空模板实参列表限定编译器只匹配模板
代码分析
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >
T Max(T a, T b)
cout << "T Max(T a, T b)" << endl;
return a > b ? a : b;
int Max(int a, int b)
cout << "int Max(int a, int b)" << endl;
return a > b ? a : b;
template < typename T >
T Max(T a, T b, T c)
cout << "T Max(T a, T b, T c)" << endl;
return Max(Max(a, b), c);//对第一个函数模板进行了重载
int main()
int a = 1;
int b = 2;
//c++编译器优先考虑普通函数
cout << Max(a, b) << endl; // 普通函数 Max(int, int)
cout << Max<>(a, b) << endl; // 函数模板 Max<int>(int, int)
cout << Max(3.0, 4.0) << endl; // 函数模板 Max<double>(double, double)
cout << Max(5.0, 6.0, 7.0) << endl; // 函数模板 Max<double>(double, double, double)
cout << Max(‘a‘, 100) << endl; // 普通函数 Max(int, int)
return 0;
运行结果
三.类模板的概念和意义
C++中的类模板
1.以相同的方式处理不同的类型
2.在类声明前使用template进行标识
3.<typename T>用于说明类中使用的泛指类型 T
类模板的应用
1.只能显示指定具体类型,无法自动推导
2.使用具体类型<Type>定义对象
声明的泛指类型T可以出现在类模板的任意地方,编译器对类模板的处理方式和函数模板相同
1.从类模板通过具体类型产生不同的类
2.在声明的地方对类模板代码本身进行编译
3.在使用的地方对参数替换后的代码进行编译
代码示例
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >
class Operator
public:
T add(T a, T b)
return a + b;
T minus(T a, T b)
return a - b;
T multiply(T a, T b)
return a * b;
T divide(T a, T b)
return a / b;
;
string operator-(string& l, string& r)//全局函数对减法进行重载
return "Minus";
int main()
Operator<int> op1;
cout << op1.add(1, 2) << endl;
Operator<string> op2;
cout << op2.add("D.T.", "Software") << endl;
cout << op2.minus("D.T", "Software") << endl;
return 0;
运行结果
以上是关于C++--模板的概念和意义深入理解函数模板类模板的概念和意义的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章