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模板初阶（c++)

news 2024/11/11 19:23:28

1.泛型编程

2.函数模板

2.1定义：

2.2函数模板的格式

2.3函数模板的的原理

2.4函数模板的实例化

2.5模板参数的匹配原则

3.类模板

3.1类模板的定义格式

3.2类模板的实例化

1.泛型编程

告诉编译器一个模子，让编译器根据不同的的类型利用模子来生成代码。

2.函数模板

2.1定义：

函数模板是代表了一个函数家族，该函数模板与类型无关，在使用的时被参数化，根据实参类型产生对应类型的函数。（注意这是一个新的函数而不是原来的函数模板，函数模板不是函数，函数模板参数化之后才是函数）

2.2函数模板的格式

template <typename T1,typename T2,....>

返回值类型函数名（参数列表）{函数体}

注意typename是用来定义模板参数的关键字，也可以使用class。

2.3函数模板的的原理

函数模板是一个模子，它本身并不是函数，是编译器用使用方式产生特定具体类型的函数的模子，所以模板就是将本来我们应该做的事交给了编译器。在编译器编译阶段，对于模板函数的使用，编译器需要根据传入的实参类型来推演出对应的函数以供调用。

2.4函数模板的实例化

使用不同的参数使用函数模板时称为函数模板的的实例化。就模板参数实例化就分为：隐式实例化和显示实例化。

1.隐式实例化：让编译器根据实参推演模板参数的实例化。

2.显示实例化：在函数名后面的<>中指定模板参数的实际类型

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
//下面是模板函数
template <class t>
t add(t a, t b)
{return a + b;
}
int main()
{int a1 = 1;double a2 = 1.1;cout << add(a1, (int)a2) << endl;//这个是隐式实例化,在传参的时候自动推导出t的类型cout << add<double>(a1, a2) << endl;//这个是显示实例化，直接就指定了t类型为double，不一样的就强转。//对于形参没有t的模板，只能用显示实例化，因为传参的时候并不能确定t的类型，那么返回值的类型就无法确定return 0;
}

2.5模板参数的匹配原则

1.一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在，而且改函数模板还可以被实例化。

2.如果一个函数模板跟一个或多个非模板的同名函数同时存在，如果其他条件都一样的话，在调用的时候会遵循先匹配，如果适配度也一样就调用非模板的函数，而不是用函数模板来产生一个实例。

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
int add(int a, int b)
{return a + b;
}
template <class t>
t add(t a, t b)
{return a + b;
}int main()
{int a1 = 1;double a2 = 1.1;cout << add(a1, (int)a2) << endl;//这个是隐式实例化,在传参的时候自动推导出t的类型cout << add<double>(a1, a2) << endl;//这个是显示实例化，直接就指定了t类型为double，不一样的就强转。//对于形参没有t的模板，只能用显示实例化，因为传参的时候并不能确定t的类型，那么返回值的类型就无法确定//模板参数的匹配原则：（调用最匹配的，相同匹配的调用简单的）//对于非模板和同名函数的模板，如果其他的条件都相同，在调用时会优先调用非模板，如果模板可以产生一个具有更寒匹配的函数，那就调用模板cout << add(a1, a1) << endl;//这里调用的是现成的函数而不是模板return 0;
}

3.注意：模板函数不能自动类型转换，但是普通函数可以。

3.类模板

3.1类模板的定义格式

template <class T1,class T2.......>

class 类模板名

{

类内成员的定

义；

}；

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
//下面是类模板
template <class t>
class Stack
{
public:t* _array;size_t _size;size_t _capacity;Stack(size_t cap=4){_array = new t[cap];//new一个t类型的数组_capacity = cap;_size = 0;}void pushstack(const t& date);//声明
};
template <class t>
void Stack<t>::pushstack(const t& date)//定义
{_array[_size++] = date;
}
int main()
{Stack <int> st1;//创建的时候必须添加模板参数<int>cout << st1._array << endl;Stack <double> st2;//模板参数<double>cout << st2._array << endl;return 0;
}

注意：类模板中函数放到类外定义的时候需要加上模板参数列表。