C++超詳細講解模板的使用
一、函數(shù)模板
1.1函數(shù)模板概念
函數(shù)模板代表了一個函數(shù)家族,該函數(shù)模板與類型無關,在使用時被參數(shù)化,根據(jù)實參類型產(chǎn)生函數(shù)的特定類型版本。
1.2 函數(shù)模板格式
template<typename T1, typename T2,…,typename Tn>
返回值類型 函數(shù)名(參數(shù)列表){}
template<class T> void swap(T& a, T& b) { T tmp = a; a = b; b = tmp; }
注意:typename是用來定義模板參數(shù)關鍵字,也可以使用class(切記:不能使用struct代替class)
1.3 函數(shù)模板的原理
函數(shù)模板是一個藍圖,它本身并不是函數(shù),是編譯器用使用方式產(chǎn)生特定具體類型函數(shù)的模具。所以其實模板就是將本來應該我們做的重復的事情交給了編譯器
在編譯器編譯階段,對于模板函數(shù)的使用,編譯器需要根據(jù)傳入的實參類型來推演生成對應類型的函數(shù)以供調(diào)用。比如:當用double類型使用函數(shù)模板時,編譯器通過對實參類型的推演,將T確定為double類型,然后產(chǎn)生一份專門處理double類型的代碼,對于字符類型也是如此。
1.4 函數(shù)模板的實例化
用不同類型的參數(shù)使用函數(shù)模板時,稱為函數(shù)模板的實例化。模板參數(shù)實例化分為:隱式實例化和顯式實例化
隱式實例化:讓編譯器根據(jù)實參推演模板參數(shù)的實際類型
template<class T> T Add(const T& left, const T& right) { return left + right; } int main() { int a1 = 10, a2 = 20; double d1 = 10.0, d2 = 20.0; Add(a1, a2); Add(d1, d2); /* 該語句不能通過編譯,因為在編譯期間,當編譯器看到該實例化時,需要推演其實參類型 通過實參a1將T推演為int,通過實參d1將T推演為double類型,但模板參數(shù)列表中只有 一個T, 編譯器無法確定此處到底該將T確定為int 或者 double類型而報錯 注意:在模板中,編譯器一般不會進行類型轉(zhuǎn)換操作,因為一旦轉(zhuǎn)化出問題,編譯器就需要 背黑鍋 Add(a1, d1); */ // 此時有兩種處理方式:1. 用戶自己來強制轉(zhuǎn)化 2. 使用顯式實例化 Add(a, (int)d); return 0; }
顯式實例化:在函數(shù)名后的<>中指定模板參數(shù)的實際類型
int main(void) { int a = 10; double b = 20.0; // 顯式實例化 Add<int>(a, b); return 0; }
如果類型不匹配,編譯器會嘗試進行隱式類型轉(zhuǎn)換,如果無法轉(zhuǎn)換成功編譯器將會報錯。
二、類模板
2.1 類模板的定義格式
template<class T1, class T2, ..., class Tn> class 類模板名 { // 類內(nèi)成員定義 }; // 動態(tài)順序表 // 注意:Vector不是具體的類,是編譯器根據(jù)被實例化的類型生成具體類的模具 template<class T> class Vector { public : Vector(size_t capacity = 10) : _pData(new T[capacity]) , _size(0) , _capacity(capacity) {} // 使用析構(gòu)函數(shù)演示:在類中聲明,在類外定義。 ~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:類模板中函數(shù)放在類外進行定義時,需要加模板參數(shù)列表 template <class T> Vector<T>::~Vector() { if(_pData) delete[] _pData; _size = _capacity = 0; }
2.2類模板的實例化
類模板實例化與函數(shù)模板實例化不同,類模板實例化需要在類模板名字后跟<>,然后將實例化的類型放在<>中即可,類模板名字不是真正的類,而實例化的結(jié)果才是真正的類。
// Vector類名,Vector<int>才是類型 Vector<int> s1; Vector<double> s2;
總結(jié)
以上就是關于模板的初階全部內(nèi)容,后續(xù)還會更新,感謝大家的觀看
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