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;