C++超詳細(xì)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(gè)函數(shù)家族,該函數(shù)模板與類型無關(guān),在使用時(shí)被參數(shù)化,根據(jù)實(shí)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(guān)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(gè)藍(lán)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(shí)模板就是將本來應(yīng)該我們做的重復(fù)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(shí)參類型來推演生成對應(yīng)類型的函數(shù)以供調(diào)用。比如:當(dāng)用double類型使用函數(shù)模板時(shí),編譯器通過對實(shí)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(shí)例化
用不同類型的參數(shù)使用函數(shù)模板時(shí),稱為函數(shù)模板的實(shí)例化。模板參數(shù)實(shí)例化分為:隱式實(shí)例化和顯式實(shí)例化
隱式實(shí)例化:讓編譯器根據(jù)實(shí)參推演模板參數(shù)的實(shí)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?yàn)樵诰幾g期間,當(dāng)編譯器看到該實(shí)例化時(shí),需要推演其實(shí)參類型
通過實(shí)參a1將T推演為int,通過實(shí)參d1將T推演為double類型,但模板參數(shù)列表中只有
一個(gè)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(bào)錯(cuò)
注意:在模板中,編譯器一般不會進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換操作,因?yàn)橐坏┺D(zhuǎn)化出問題,編譯器就需要
背黑鍋
Add(a1, d1);
*/
// 此時(shí)有兩種處理方式:1. 用戶自己來強(qiáng)制轉(zhuǎn)化 2. 使用顯式實(shí)例化
Add(a, (int)d);
return 0;
}顯式實(shí)例化:在函數(shù)名后的<>中指定模板參數(shù)的實(shí)際類型
int main(void)
{
int a = 10;
double b = 20.0;
// 顯式實(shí)例化
Add<int>(a, b);
return 0;
}
如果類型不匹配,編譯器會嘗試進(jìn)行隱式類型轉(zhuǎn)換,如果無法轉(zhuǎn)換成功編譯器將會報(bào)錯(cuò)。
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(dòng)態(tài)順序表
// 注意:Vector不是具體的類,是編譯器根據(jù)被實(shí)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(jìn)行定義時(shí),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(shí)例化
類模板實(shí)例化與函數(shù)模板實(shí)例化不同,類模板實(shí)例化需要在類模板名字后跟<>,然后將實(shí)例化的類型放在<>中即可,類模板名字不是真正的類,而實(shí)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(guān)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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