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C++超詳細(xì)講解模板的使用

 更新時間:2022年06月17日 11:17:31   作者:努力變好的zz  
這篇文章主要介紹了C++中模板(Template)的詳解及其作用介紹,本文給大家介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下

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(guān),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(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,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(dāng)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(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(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

到此這篇關(guān)于C++超詳細(xì)講解模板的使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++模板內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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