文章目录:
一、模板
二、函数模板
三、类模板
一、模板
模板 -- 也称泛型编程
泛型编程:编写与类型无关的通用代码,是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础。
在这之前我们可以利用C++的函数重载来实现不同的数据类型所调用的函数,但是这样也会带来许多不好的地方:
- 重载的函数仅仅是类型不同,代码复用率比较低,只要有新类型出现时,就需要用户自己增加对应的函数。
- 代码的可维护性比较低,一个出错可能所有的重载均出错。
所以,C++引入了模板来解决问题。
模板相当于一个模具,就好比不同颜色的橡皮泥,在同一个模具上,都可以很好的用这个模具来得到不同颜色,相同模样的橡皮泥。
二、函数模板
1、函数模板概念:
函数模板代表了一个函数家族,该函数模板与类型无关,在使用时被参数化,根据实参类型产生函数的特定类型版本。
2、函数模板格式
模板参数(模板类型) —— 类似函数参数(参数对象)
template<typename T1, typename T2,......,typename Tn> 或
template<class T1,.......>
typename后面类型名字T是随便取,Ty,K,V,一般是大写字母或者单词
首字母大写T 代表是一个模板类型(虚拟类型)
返回值类型 函数名(参数列表){}
3、函数模板的实例化
用不同类型的参数使用函数模板时,称为函数模板的实例化。模板
参数实例化分为:隐式实例化和显式实例化。
- 隐式实例化:让编译器根据实参推演模板参数的实际类型
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;
cout << Add(a1, a2) << endl;
cout << Add(d1, d2) << endl;
}
cout << Add(a1, d1) << endl;
在上面的代码中对应的结果如图片所示,但如果加上该语句不能通过编译,因为在编译期间,当编译器看到实例化时,需要推演其实参类型,通过实参a1将T推演为int,通过实参d1将T推演为double类型,但模板参数列表中只有一个T,编译器无法确定此处到底该将T确定为int或者double类型而报错。
注意:在模板中,编译器一般不会进行类型转换操作,因为一旦转化出问题,编译器就要被黑锅。
所以,可以通过:1、用户自己来强制转换 2. 使用显式实例化。
- 显式实例化:在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型
int a = 10;
double b = 20.0;
// 显式实例化
Add<int>(a, b);
return 0;
如果类型不匹配,编译器会尝试进行隐式类型转换,如果无法转换成功编译器将会报错。
注意:一般的普通函数和模板函数同时存在时,在调用的时候首先去找普通函数符不符合,如果不符合再去实例化
三、类模板
类模板的作用和函数模板是一样的原理。
类模板格式:
template<class T1, class T2, …, class Tn>
class 类模板名
{
// 类内成员定义
};
例如:
template<typename T>
class Stack
{
public:
Stack(int capacity = 4)
:_a(nullptr)
, _capacity(0)
, top(0)
{
if (capacity > 0)
{
_a = new T[capacity];
_capacity = capacity;
_top = 0;
}
}
private:
T* _a;
size_t _top;
size_t _capacity;
};
int main()
{
// 类模板都是显示实例化
//虽然他们用了一个类模板,但是不是同一个类型
Stack<int> st1;
Stack<char> st2;
}
类模板实例化需要在类模板名字后跟<>,然后将实例化的类型放在<>
中即可,类模板名字不是真正的类,而实例化的结果才是真正的类。
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