2020-02-18 C++提高编程01-基本框架

关键字:C++泛型编程 STL技术

1.模板

1.1模板概念

C++的一种编程思想,即泛型编程,主要利用的技术就是模板

模板就是建立通用的模具,大大提高复用性;

不可以直接使用,只是一个框架;

模板的通用并不是万能的;

C++提供两种模板机制:函数模板 和 类模板

1.2函数模板

作用:建立一个通用函数,其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定,

用一个虚拟的类型来代表;

1.2.1函数模板语法:

template <typename/class T>

函数声明或定义

template :声明创建模板

typename :表明其后面的符号是一种数据类型,可以用class代替

T        :通用的数据类型,名称可以替换,通常为大写字母

示例:

template<class T>

void mySwap(T &t1, T &t2)

{

T temp = t1;

t1 = t2;

t2 = temp;

}

void test01()

{

int a = 10;

int b = 20;

double c = 1.1;

double d = 2.2;

//两种方式使用函数模板

//1.自动类型推导

/*mySwap(a, b);

mySwap(c, d);

cout << "a=" << a << "  " << "b=" << b << endl;

cout << "c=" << c << "  " << "d=" << d << endl;*/

//2.显式指定类型

mySwap<int>(a, b);

mySwap<double>(c, d);

cout << "a=" << a << "  " << "b=" << b << endl;

cout << "c=" << c << "  " << "d=" << d << endl;

}

总结:

1.函数模板利用关键字 template ;

2.使用函数模板有两种方式:自动类型推导 、显式指定类型 ;

3.目的为了提高复用性,将类型参数化;

1.2.2函数模板注意事项

1.自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T,才可以使用;

2.模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用;

示例:

template<class T>

void mySwap(T &t1, T &t2)

{

T temp = t1;

t1 = t2;

t2 = temp;

}

void test01()

{

int a = 10;

char e = 'e';

//mySwap(a, e);//error 推导不出一致的T类型

}

template<class T>

void func()

{

cout << "func()" << endl;

}

void test02()

{

//func();//error

func<int>();//ok

}

总结:使用模板时必须确定出通用数据类型T,并且能够推导出一致的类型

1.2.3函数模板案例 (P170)

1.2.4普通函数与函数模板区别

1.普通函数调用时可以发生自动类型转换(隐式类型转换);

2.函数模板调用时,如果利用自动类型推导,不会发生隐式类型转换;

3.如果利用显式指定类型的方式,可以发生隐式类型转换;

示例:

template<class T>

T myAdd02(T t1, T t2)

{

return t1 + t2;

}

void test01()

{

int a = 100;

char c = 'c';

//cout << myAdd01(a, c) << endl;//发生了隐式类型转换

//自动类型推导 不会发生隐式类型转换

    //cout << myAdd02(a, c) << endl; //error

//显式指定类型 会发生隐式类型转换

cout << myAdd02<int>(a, c) << endl;//ok

}

总结:建议使用显式指定类型的方式,调用函数模板

1.2.5普通函数和函数模板的调用规则

1.如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数;

2.可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板;

3.函数模板也可以发生重载;

4.如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板;

示例:

void myPrint(int a, int b)

{

cout << "common function" << endl;

}

template<class T>

void myPrint(T a, T b)

{

cout << "template function(T,T)" << endl;

}

template<class T>

void myPrint(T a, T b, T c)

{

cout << "template function(T,T,T)" << endl;

}

void test01()

{

int a = 10;

int b = 20;

int c = 30;

//1、优先调用普通函数

//myPrint(a, b);

//2、通过空模板参数列表来强制调用函数模板

//myPrint<>(a, b);

//3、函数模板可以重载

//myPrint(a, b, c);

//4、如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板

char c1 = 'a';

char c2 = 'b';

myPrint(c1, c2);

}

总结:既然提供函数模板,最好不要提供普通函数,否则容易出现二义性;

1.2.6模板的局限性

模板的通用性并不是万能的

例如:

template<class T>

void func(T a, T b)

{

    a=b;

}

如果传入的a和b是一个数组,就无法实现

再例如:

template<class T>

void func(T a, T b)

{

    if(a>b)  {    }

}

如果a和b为自定义数据类型,也无法正常运行

因此,C++提供模板重载,为特定类型提供 具体化的模板

示例:

class Person

{

public:

Person(string name,int age)

{

this->m_Name = name;

this->m_Age = age;

}

string m_Name;

int m_Age;

};

template<class T>

bool myCompare(T &a, T &b)

{

if (a == b)

{

return 1;

}

else

{

return 0;

}

}

//利用具体化Person的版本来实现代码,具体化优先调用

template<> bool myCompare(Person &a, Person &b)

{

if (a.m_Age==b.m_Age&&a.m_Name==b.m_Name)

{

return 1;

}

else

{

return 0;

}

}

总结:

1.利用具体化模板,可以解决自定义类型的通用化;

2.学习模板并不是为了写模板,而是在STL能够运用系统提供的模板;

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