一.模板的概念与意义
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
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
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
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
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,T3 = float float r3 = Add<float,float,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 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