模板与泛型编程

Posted 2020-10-09

模板分为函数模板和类模板。

函数模板：一个函数模板就像一个公式，可以用来生成针对特定类型的函数版本。模板定义以关键字template开始，后跟一个模板参数列表。模板参数列表时一个以逗号分割的一个后多个模板参数的列表（不能为空）。用小于号和大于号包围起来。例如：

template <typename T>

int compare(const T&V1,const T&V2)

{

　　if(v1<v2) return -1;

　　if(v2<v1) return 1;

　　return 0;

}

模板类型参数

上例中，compare函数有一个模板类型参数。一般来说，我们可以将类型参数看做类型说明符，就想内置类型或类类型说明符一样使用。特别的是，类型参数可以用来指定返回类型或函数参数的参数类型，以及在函数体内用于变量声明或类型转换：

template <typename T>T foo(T* p)

{　　

　　T Tmp=*p;

　　//...

　　return tmp;

}

注意，类型参数前必须使用template或者class关键字，在这里这两个关键字是完全相同的，二者可以互换。

非类型模板参数

一个非类型模板参数表示一个值而非一个类型。我们通过一个特定的类型名而非关键字class或template来指定非类型参数。

例如：

template<unsigned N,unsigned M>

int compare(const char(&p1)[N],const char(&p2)[M])

{

　　return strcmp(p1,p2);

}

当我们调用这个版本的compare函数时

compare("hi","mom");

编译器就会使用字面常量的大小来代替N和M，从而实例化模板。编译器会在字符串字面常量的末尾插入一个空字符作为终结符，因此编译器会实例化出下列版本的compare函数

compare（const char （&p1）[3],const char (&p2)[4]）

绑定到非类型整型参数的实参必须是一个常量表达式。绑定到指针或者引用非类型参数的实参必须具有静态的生存期。我们不能用一个普通（非static）局部变量或动态对象作为指针或引非类型模板参数的实参。

inline 和constexpr的函数模板

如同非函数模板一样，函数模板可以声明为inline或者constexpr。例如：

template<typename T>inline T min(const T&,const T&);

位置不可变更。

类模板

template<typename T>class B

{

　　public:

　　　　typedef T value_type;

　　　　typedef typename vector<T>::size_type;

　　　　Blob();

　　　　Blob(initializer_list<T>i1;

　　　　size_type size()const{

　　　　　　return data->size();

　　　　}

　　　　bool empty()const {

　　　　　　return data->empty();

　　　　}

　　　　void push_back(const T&t){

　　　　　　data->push_back(t);

　　　　}

　　　　void push_back(T&&t){

　　　　　　data->push_back(move(t));

　　　　}

　　　　void pop_back();

　　　　T&back();

　　　　T&operator[](size_type i);

　　private:

　　　　shared_ptr<vector<T>>data;

　　　　void check(size_type i,const string &msg)const;

}