模板

模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。

每个容器都有一个单一的定义，比如 向量，我们可以定义许多不同类型的向量，比如 vector <int> 或 vector <string>。

可以使用模板来定义函数和类。

函数模板

模板函数定义的一般形式如下所示：

template <class type> ret-type func-name(parameter list) {    // 函数的主体 }

在这里，type 是函数所使用的数据类型的占位符名称。这个名称可以在函数定义中使用。

类模板

如定义函数模板一样，也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示：

template <class type> class class-name {
.
.
}

例

/*-----函数模版-----*/
/* T const & 是一体的，& 不是和Max一体，这表示返回类型是引用类型并且是不可修改的const类型*/
template<typename T>
inline T const &Max(T const &a, T const &b) {
    return a < b ? b : a;
}

/*-----类模版------*/
template <class T>
class Stack {
private:
    vector<T> elems;     // 元素

public:
    void push(T const&);  // 入栈
    void pop();               // 出栈
    T top() const;            // 返回栈顶元素
    bool empty() const{       // 如果为空则返回真。
        return elems.empty();
    }
};

template <class T>
void Stack<T>::push (T const& elem)
{
    // 追加传入元素的副本
    elems.push_back(elem);
}

文件和流

打开文件

在从文件读取信息或者向文件写入信息之前，必须先打开文件。open() 函数是 fstream、ifstream 和 ofstream 对象的一个成员。

void open(const char *filename, ios::openmode mode);

在这里，open() 成员函数的第一参数指定要打开的文件的名称和位置，第二个参数定义文件被打开的模式。

您可以把以上两种或两种以上的模式结合使用。例如，如果想要以写入模式打开文件，并希望截断文件，以防文件已存在，那么您可以使用下面的语法：

ofstream outfile;
outfile.open("file.dat", ios::out | ios::trunc );

类似地，您如果想要打开一个文件用于读写，可以使用下面的语法：

ifstream  afile;
afile.open("file.dat", ios::out | ios::in );

关闭文件

当 C++ 程序终止时，它会自动关闭刷新所有流，释放所有分配的内存，并关闭所有打开的文件。但程序员应该养成一个好习惯，在程序终止前关闭所有打开的文件。

void close();

写入文件

使用流插入运算符（ << ）向文件写入信息，就像使用该运算符输出信息到屏幕上一样。唯一不同的是，在这里您使用的是 ofstream 或 fstream 对象，而不是 cout 对象。

读取文件

使用流提取运算符（ >> ）从文件读取信息，就像使用该运算符从键盘输入信息一样。唯一不同的是，在这里您使用的是 ifstream 或 fstream 对象，而不是 cin 对象。

#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    char data[100];
    //以写模式打开文件
    ofstream outfile;
    outfile.open("afile.dat");

    cout << "Writing to the file" << endl;
    cout << "Enter your name： ";

    //读取输入数据
    cin.getline(data, 100);

    //向文件写入用户数据
    outfile << data << endl;

    cout << "Enter your age: ";
    cin >> data;
    cin.ignore();

    // 再次向文件写入用户输入的数据
    outfile << data << endl;

    // 关闭打开的文件
    outfile.close();

    // 以读模式打开文件
    ifstream infile;
    infile.open("afile.dat");

    cout << "Reading from the file" << endl;
    infile >> data;

    // 在屏幕上写入数据
    cout << data << endl;

    // 再次从文件读取数据，并显示它
    infile >> data;
    cout << data << endl;

    // 关闭打开的文件
    infile.close();

    return 0;
}

文件位置指针

istream 和 ostream 都提供了用于重新定位文件位置指针的成员函数。这些成员函数包括关于 istream 的 seekg（"seek get"）和关于 ostream 的 seekp（"seek put"）。

__istream_type& seekg(pos_type);
__istream_type& seekg(off_type, ios_base::seekdir);

seekg 和 seekp 的参数通常是一个长整型。第二个参数可以用于指定查找方向。

查找方向可以是 ios::beg（默认的，从流的开头开始定位），也可以是 ios::cur（从流的当前位置开始定位），也可以是 ios::end（从流的末尾开始定位）。

文件位置指针是一个整数值，指定了从文件的起始位置到指针所在位置的字节数。下面是关于定位 "get" 文件位置指针的实例：

// 定位到 fileObject 的第 n 个字节（假设是 ios::beg）
fileObject.seekg( n );
 
// 把文件的读指针从 fileObject 当前位置向后移 n 个字节
fileObject.seekg( n, ios::cur );
 
// 把文件的读指针从 fileObject 末尾往回移 n 个字节
fileObject.seekg( n, ios::end );
 
// 定位到 fileObject 的末尾
fileObject.seekg( 0, ios::end );

STL 概述

C++ STL（标准模板库）是一套功能强大的 C++ 模板类，提供了通用的模板类和函数，这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构，如向量、链表、队列、栈。

C++ 标准模板库的核心包括以下三个组件：

示例演示了向量容器（一个 C++ 标准的模板），它与数组十分相似，唯一不同的是，向量在需要扩展大小的时候，会自动处理它自己的存储需求。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    // 创建一个向量存储 int
    vector<int> vec;
    int i;

    // 显示 vec 的原始大小
    cout << "vector size = " << vec.size() << endl;

    // 推入 5 个值到向量中
    for(i = 0; i < 5; i++){
        vec.push_back(i);
    }

    // 显示 vec 扩展后的大小
    cout << "extended vector size = " << vec.size() << endl;

    // 访问向量中的 5 个值
    for(i = 0; i < 5; i++){
        cout << "value of vec [" << i << "] = " << vec[i] << endl;
    }

    // 使用迭代器 iterator 访问值
    vector<int>::iterator v = vec.begin();
    while( v != vec.end()) {
        cout << "value of v = " << *v << endl;
        v++;
    }

    return 0;
}