C++模板(菜鸟教程)

C++模板(菜鸟教程)

C++ 模板

模板是泛型编程的基础,泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器,比如迭代器和算法,都是泛型编程的例子,它们都使用了模板的概念。

每个容器都有一个单一的定义,比如 向量,我们可以定义许多不同类型的向量,比如 vector <int> 或 vector <string>

您可以使用模板来定义函数和类,接下来让我们一起来看看如何使用。

函数模板

模板函数定义的一般形式如下所示:

template <class type> ret-type func-name(parameter list) { // 函数的主体 }

在这里,type 是函数所使用的数据类型的占位符名称。这个名称可以在函数定义中使用。

下面是函数模板的实例,返回两个数中的最大值:

实例

 1 #include <iostream>
 2 #include <string>
 3  
 4 using namespace std;
 5  
 6 template <typename T>
 7 inline T const& Max (T const& a, T const& b) 
 8 { 
 9     return a < b ? b:a; 
10 } 
11 int main ()
12 {
13  
14     int i = 39;
15     int j = 20;
16     cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl; 
17  
18     double f1 = 13.5; 
19     double f2 = 20.7; 
20     cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl; 
21  
22     string s1 = "Hello"; 
23     string s2 = "World"; 
24     cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl; 
25  
26    return 0;
27 }

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Max(i, j): 39
Max(f1, f2): 20.7
Max(s1, s2): World

类模板

正如我们定义函数模板一样,我们也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示:

template <class type> class class-name {
.
.
.
}

在这里,type 是占位符类型名称,可以在类被实例化的时候进行指定。您可以使用一个逗号分隔的列表来定义多个泛型数据类型。

下面的实例定义了类 Stack<>,并实现了泛型方法来对元素进行入栈出栈操作:

实例

 1 #include <iostream>
 2 #include <vector>
 3 #include <cstdlib>
 4 #include <string>
 5 #include <stdexcept>
 6  
 7 using namespace std;
 8  
 9 template <class T>
10 class Stack { 
11   private: 
12     vector<T> elems;     // 元素 
13  
14   public: 
15     void push(T const&);  // 入栈
16     void pop();               // 出栈
17     T top() const;            // 返回栈顶元素
18     bool empty() const{       // 如果为空则返回真。
19         return elems.empty(); 
20     } 
21 }; 
22  
23 template <class T>
24 void Stack<T>::push (T const& elem) 
25 { 
26     // 追加传入元素的副本
27     elems.push_back(elem);    
28 } 
29  
30 template <class T>
31 void Stack<T>::pop () 
32 { 
33     if (elems.empty()) { 
34         throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack"); 
35     }
36     // 删除最后一个元素
37     elems.pop_back();         
38 } 
39  
40 template <class T>
41 T Stack<T>::top () const 
42 { 
43     if (elems.empty()) { 
44         throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack"); 
45     }
46     // 返回最后一个元素的副本 
47     return elems.back();      
48 } 
49  
50 int main() 
51 { 
52     try { 
53         Stack<int>         intStack;  // int 类型的栈 
54         Stack<string> stringStack;    // string 类型的栈 
55  
56         // 操作 int 类型的栈 
57         intStack.push(7); 
58         cout << intStack.top() <<endl; 
59  
60         // 操作 string 类型的栈 
61         stringStack.push("hello"); 
62         cout << stringStack.top() << std::endl; 
63         stringStack.pop(); 
64         stringStack.pop(); 
65     } 
66     catch (exception const& ex) { 
67         cerr << "Exception: " << ex.what() <<endl; 
68         return -1;
69     } 
70 }
 

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

7
hello
Exception: Stack<>::pop(): empty stack
    1. 第一个例子中typename改为class也是可以的:

      #include <iostream>
      #include <string>
      
      using namespace std;
      
      template <class T>
      inline T const& Max (T const& a, T const& b) 
      { 
          return a < b ? b:a; 
      } 
      int main ()
      {
       
          int i = 39;
          int j = 20;
          cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl; 
      
          double f1 = 13.5; 
          double f2 = 20.7; 
          cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl; 
      
          string s1 = "Hello"; 
          string s2 = "World"; 
          cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl; 
      
         return 0;
      }
       
    2.   

      C++ 中 typename 和 class 的区别

      在 C++ Template 中很多地方都用到了 typename 与 class 这两个关键字,而且好像可以替换,是不是这两个关键字完全一样呢?

      相信学习 C++ 的人对 class 这个关键字都非常明白,class 用于定义类,在模板引入 c++ 后,最初定义模板的方法为:

      template<class T>......

      这里 class 关键字表明T是一个类型,后来为了避免 class 在这两个地方的使用可能给人带来混淆,所以引入了 typename 这个关键字,它的作用同
      class 一样表明后面的符号为一个类型,这样在定义模板的时候就可以使用下面的方式了:

      template<typename
      T>......

      在模板定义语法中关键字 class 与 typename 的作用完全一样。

      typename 难道仅仅在模板定义中起作用吗?其实不是这样,typename 另外一个作用为:使用嵌套依赖类型(nested depended name),如下所示:

      class MyArray 
      { 
          public
          typedef int LengthType;
      .....
      }
      
      template<class T>
      void MyMethod( T myarr ) 
      { 
          typedef typename T::LengthType LengthType; 
          LengthType length = myarr.GetLength; 
      }

      这个时候 typename 的作用就是告诉 c++ 编译器,typename 后面的字符串为一个类型名称,而不是成员函数或者成员变量,这个时候如果前面没有
      typename,编译器没有任何办法知道 T::LengthType 是一个类型还是一个成员名称(静态数据成员或者静态函数),所以编译不能够通过。

原文地址:https://www.cnblogs.com/Renyi-Fan/p/8206152.html