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如何在C++中通過模板去除強(qiáng)制轉(zhuǎn)換

更新時(shí)間：2015年07月30日 10:04:24 作者：李云

本文講解的是如何在C++中通過模板去除強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，在編程工作中應(yīng)盡量少使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，模板有助于我們實(shí)現(xiàn)這一目的,需要的朋友可以參考下

C++與C語言相比是一個(gè)強(qiáng)類型語言，即對(duì)數(shù)據(jù)類型的匹配程度較C更為嚴(yán)格，這有助于避免程序員在編程過程中由于粗心所犯之錯(cuò)。由于歷史原因，C++中仍保留了reinterpret_ cast、static_cast等用于強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵字，但從語言向強(qiáng)類型發(fā)展的趨勢(shì)來看，我們?cè)诰幊坦ぷ髦袘?yīng)盡量少使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，模板有助于我們實(shí)現(xiàn)這一目的。減少使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的另一個(gè)好處，是程序的可維護(hù)性更強(qiáng)。
下面讓我們通過例子來了解如何通過模板減少程序中的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。圖1以簡(jiǎn)化的形式示例了雙向鏈表（Double-Linked List, DLL）的部分實(shí)現(xiàn)內(nèi)容，以及使用雙向鏈表的代碼片段。

class dll_t; 
 
class dll_node_t 
{ 
  friend class dll_t; 
 
public: 
  explicit dll_node_t (); 
 
  void data (void *_p_data) {p_data_ = _p_data;} 
  void *data () {return p_data_;} 
 
private: 
  dll_node_t *prev_; 
  dll_node_t *next_; 
  void *p_data_; 
}; 
 
class channel_t 
{ 
public: 
  channel_t () : node () 
  { 
    node_.data (reinterpret_cast <void *> (this)); 
  } 
 
private: 
  dll_node_t node_; 
};

圖1

其中，dll_node_t是雙向鏈表節(jié)點(diǎn)的類封裝。它除了prev_和next_兩個(gè)用于保存前一個(gè)和后一個(gè)節(jié)點(diǎn)指針的成員變量外，還有一個(gè)用于保存節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的p_data_。由于節(jié)點(diǎn)所保存數(shù)據(jù)的具體含義完全取決于鏈表的使用者，因此p_data_類型被定義為void*，以便容納任何類型的數(shù)據(jù)。位于第10和11行的data()函數(shù)用于分別設(shè)置和獲取p_data_變量的值。

圖中第19至29行的代碼示例了channel_t類使用dll_node_t類的片段。在channel_t類的構(gòu)造函數(shù)中，調(diào)用data()函數(shù)時(shí)需要通過強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的方式將this指針保存到節(jié)點(diǎn)的p_data_變量中。不難想象，當(dāng)通過data()函數(shù)獲取p_data_中的值時(shí)，也得通過強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的方式使其變成類型為channel_t的指針（這部分代碼在圖中并未列出）。

圖2是使用模板改寫后的版本。相信讀者能輕易地辨別出其中已不存在強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的身影。

template <typename T_NODE> class dll_t; 
 
template <typename T_DATA> class dll_node_t 
{ 
  friend class dll_t <dll_node_t <T_DATA> >; 
   
public: 
  explicit dll_node_t (); 
 
  void data (T_DATA *_p_data) {p_data_ = _p_data;} 
  T_DATA *data () {return p_data_;} 
   
private: 
  dll_node_t *prev_; 
  dll_node_t *next_; 
  T_DATA *p_data_; 
}; 
 
class channel_t 
{ 
public: 
  channel_t (): node_ () 
  { 
    node_.data (this); 
  } 
   
private: 
  dll_node_t <channel_t> node_; 
};

圖2

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家熟練使用模板去除強(qiáng)制轉(zhuǎn)換有所幫助。

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