模板的定义
模板定义:模板就是实现代码重用机制的一种工具,它可以实现类型参数化,即把类型定义为参数,从而实现了真正的代码可重用性。模版可以分为两类,一个是函数模版,另外一个是类模版。
函数模板的一般形式如下:
Template
返回类型函数名(形参表){//函数定义体}
说明:template是一个声明模板的关键字,表示声明一个模板关键字class不能省略,如果类型形参多余一个,每个形参前都要加class<类型形参表>可以包含基本数据类型可以包含类类型.
请看以下程序:
//Test.cpp
#include
usingstd::cout;
usingstd::endl;
//声明一个函数模版,用来比较输入的两个相同数据类型的参数的大小,class也可以被typename代替,
//T可以被任何字母或者数字代替。
template
Tmin(Tx,Ty)
{return(x voidmain()
{
????intn1=2,n2=10;
????doubled1=1.5,d2=5.6;
????cout<<"较小整数:"< ????cout<<"较小实数:"< ????system("PAUSE");
}
程序分析:main()函数中定义了两个整型变量n1,n2两个双精度类型变量d1,d2然后调用min(n1,n2);即实例化函数模板Tmin(Tx,Ty)其中T为int型,求出n1,n2中的最小值.同理调用min(d1,d2)时,求出d1,d2中的最小值.
类模板的写法
定义一个类模板:
Templateclass类名{//类定义......};
说明:其中,template是声明各模板的关键字,表示声明一个模板,模板参数可以是一个,也可以是多个。
例如:定义一个类模板:
//ClassTemplate.h#ifndefClassTemplate_HH
#defineClassTemplate_HH
template
classmyClass{
private:
????T1I;
????T2J;
public:
????myClass(T1a,T2b);//Constructor
????voidshow();
};
//这是构造函数
//注意这些格式
template
myClass::myClass(T1a,T2b):I(a),J(b){}
//这是voidshow();
template
voidmyClass::show()
{
????cout<<"I="< }
#endif
//Test.cpp
#include
#include"ClassTemplate.h"
usingstd::cout;
usingstd::endl;
voidmain()
{
????myClassclass1(3,5);
????class1.show();
????myClassclass2(3,''a'');
????class2.show();
????myClassclass3(2.9,10);
????class3.show();
????system("PAUSE");
}?
非类型模版参数
一般来说,非类型模板参数可以是常整数(包括枚举)或者指向外部链接对象的指针。
那么就是说,浮点数是不行的,指向内部链接对象的指针是不行的。
template
classStack{
Private:
??????Telems[MAXSIZE];
…
};
Intmain()
{
??????Stackint20Stack;
??????Stackint40Stack;
…
};
使用模板类型
有时模板类型是一个容器或类,要使用该类型下的类型可以直接调用,以下是一个可打印STL中顺序和链的容器的模板函数
templatevoidprint(Tv){?T::iteratoritor;?for(itor=v.begin();itor!=v.end();++itor)?{??cout< voidmain(intargc,charargv){?listl;?l.push_back(1);?l.push_front(2);?if(!l.empty())??print(l);?vectorvec;?vec.push_back(1);?vec.push_back(6);?if(!vec.empty())??print(vec);}
类型推导的隐式类型转换在决定模板参数类型前,编译器执行下列隐式类型转换:?左值变换?修饰字转换?派生类到基类的转换?见《C++Primer》([注2],P500)对此主题的完备讨论。简而言之,编译器削弱了某些类型属性,例如我们例子中的引用类型的左值属性。举例来说,编译器用值类型实例化函数模板,而不是用相应的引用类型。同样地,它用指针类型实例化函数模板,而不是相应的数组类型。它去除const修饰,绝不会用const类型实例化函数模板,总是用相应的非const类型,不过对于指针来说,指针和const指针是不同的类型。底线是:自动模板参数推导包含类型转换,并且在编译器自动决定模板参数时某些类型属性将丢失。这些类型属性可以在使用显式函数模板参数申明时得以保留。模板的特化如果我们打算给模板函数(类)的某个特定类型写一个函数,就需要用到模板的特化,比如我们打算用long类型调用max的时候,返回小的值(原谅我举了不恰当的例子):template<>//这代表了下面是一个模板函数longmax(longa,longb)//对于vc来说,这里的是可以省略的{?returna>b?b:a;}实际上,所谓特化,就是代替编译器完成了对指定类型的特化工作,现代的模板库中,大量的使用了这个技巧。对于偏特化,则只针对模板类型中部分类型进行特化,如
template
classMyClass;
template
classMyCalss//偏特化仿函数仿函数这个词经常会出现在模板库里(比如STL),那么什么是仿函数呢?顾名思义:仿函数就是能像函数一样工作的东西,请原谅我用东西这样一个代词,下面我会慢慢解释。voiddosome(inti)这个dosome是一个函数,我们可以这样来使用它:dosome(5);那么,有什么东西可以像这样工作么?答案1:重载了()操作符的对象,因此,这里需要明确两点:1仿函数不是函数,它是个类;2仿函数重载了()运算符,使得它的对你可以像函数那样子调用(代码的形式好像是在调用比如:?structDoSome?{?voidoperator()(inti);?}?DoSomedosome;这里类(对C++来说,struct和类是相同的)重载了()操作符,因此它的实例dosome可以这样用dosome(5);和上面的函数调用一模一样,不是么?所以dosome就是一个仿函数了。实际上还有答案2:?函数指针指向的对象。?typedefvoid(DoSomePtr)(int);?typedefvoid(DoSome)(int);?DoSomePtrptr=&func;?DoSome&dosome=ptr;?dosome(5);//这里又和函数调用一模一样了。当然,答案3成员函数指针指向的成员函数就是意料之中的答案了。仿函数的用处不管是对象还是函数指针等等,它们都是可以被作为参数传递,或者被作为变量保存的。因此我们就可以把一个仿函数传递给一个函数,由这个函数根据需要来调用这个仿函数(有点类似回调)。STL模板库中,大量使用了这种技巧,来实现库的“灵活”。比如:for_each,它的源代码大致如下:templatevoidfor_each(Iteratorbegin,Iteratorend,Fucntorfunc){?for(;begin!=end;begin++)?func(begin);}这个for循环遍历了容器中的每一个元素,对每个元素调用了仿函数func,这样就实现了对“每个元素做同样的事”这样一种编程的思想。特别的,如果仿函数是一个对象,这个对象是可以有成员变量的,这就让仿函数有了“状态”,从而实现了更高的灵活性。
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