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C++類模版詳解(二)

阿新 • • 發佈：2019-01-11

C++模板

四、類模板的預設模板型別形參

　　1、可以為類模板的型別形參提供預設值，但不能為函式模板的型別形參提供預設值。函式模板和類模板都可以為模板的非型別形參提供預設值。

　　2、類模板的型別形參預設值形式為：template<class T1, class T2=int> class A{};為第二個模板型別形參T2提供int型的預設值。

　　3、類模板型別形參預設值和函式的預設引數一樣，如果有多個型別形參則從第一個形參設定了預設值之後的所有模板形參都要設定預設值，比如template<class T1=int, class T2>class A{};就是錯誤的，因為T1

給出了預設值，而T2沒有設定。

　　4、在類模板的外部定義類中的成員時template 後的形參表應省略預設的形參型別。比如template<class  T1, class T2=int> class A{public: void h();}; 定義方法為template<class T1,class T2> void A<T1,T2>::h(){}。

定義類模板型別形參：

 演示例項1：

　　TemplateDemo.h

複製程式碼 
 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_HXX
 2 #define TEMPLATE_DEMO_HXX
 3 
 4 template<class
 
 T> class A{
 5     public:
 6         T g(T a,T b);
 7         A();
 8 };
 9 
10 #endif
複製程式碼

　　TemplateDemo.cpp

複製程式碼 
 1 #include<iostream.h>
 2 #include "TemplateDemo.h"
 3 
 4 template<class T> A<T>::A(){}
 5 
 6 template<class T> T A<T>::g(T a,T b){
 7     return a+b;
 8
 
 }
 9 
10 void main(){
11     A<int> a;
12     cout<<a.g(2,3)<<endl;
13 }
複製程式碼

　　執行結果：       5

 　　類模板的預設模板型別形參示例1：

　　TemplateDemo03.h

複製程式碼 
 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_03
 2 #define TEMPLATE_DEMO_03
 3 //定義帶預設型別形參的類模板。這裡把T2預設設定為int型。
 4 template<class T1,class T2=int> class CeilDemo{
 5     public:
 6         int ceil(T1,T2);
 7 };
 8 //在類模板的外部定義類中的成員時template 後的形參表應省略預設的形參型別。
 9 template<class T1,class T2> 
10 int CeilDemo<T1,T2>::ceil(T1 a,T2 b){
11     return a>>b;
12 }
13 
14 #endif
複製程式碼

　　TemplateDemo03.cpp

複製程式碼 
1 #include<iostream.h>
2 #include "TemplateDemo03.h"
3 
4 void main(){
5     CeilDemo<int> cd;
6     cout<<cd.ceil(8,2)<<endl;
7 }
複製程式碼

　　執行結果：　　　　　　　2　

　　在類模板的外部定義類中的成員時template 後的形參表應省略預設的形參型別，如果沒有省略，不會出現編譯錯誤而是提出警告：
複製程式碼 
1 --------------------Configuration: TemplateDemo03 - Win32 Debug--------------------
2 Compiling...
3 TemplateDemo03.cpp
4 g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.h(12) : 
5 warning C4519: default template arguments are only allowed on a class template; ignored
6 
7 TemplateDemo03.obj - 0 error(s), 1 warning(s)
複製程式碼

　　原作者：類模板型別形參預設值和函式的預設引數一樣，如果有多個型別形參則從第一個形參設定了預設值之後的所有模板形參都要設定預設值，比如template<class T1=int, class T2>class A{};就是錯誤的，因為T1給出了預設值，而T2沒有設定。

例項測試如下：

　　類模板的預設模板型別形參示例2：

 　　TemplateDemo03.h

複製程式碼 
 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_03
 2 #define TEMPLATE_DEMO_03
 3 
 4 template<class T1=int,class T2,class T3> class CeilDemo{
 5     public:
 6         int ceil(T1,T2,T3);
 7 };
 8 
 9 template<class T1,class T2,class T3> 
10 int CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil(T1 a,T2 b,T3 c){
11     return a+b+c;
12 }
13 
14 #endif
複製程式碼

　　TemplateDemo03.cpp

複製程式碼 
1 #include<iostream.h>
2 #include "TemplateDemo03.h"
3 
4 void main(){
5     CeilDemo<int,int> cd;
6     cout<<cd.ceil(2,3,4)<<endl;
7 }
複製程式碼

　　執行結果：　　　　　　　　9　　

上例中我們看到，雖然多個型別形參則從第一個形參T1設定了預設值為int型別，但後面的兩個並沒有設定預設值。我們在宣告物件的時候指明瞭T2和T3的型別都為int型別，編譯、執行沒有任何警告和錯誤。但並不能否定原作者是錯的，這只是一個特例，看下面的示例：

類模板的預設模板型別形參示例3：

　　TemplateDemo03.h

複製程式碼 
 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_03
 2 #define TEMPLATE_DEMO_03
 3 
 4 template<class T1=int,class T2,class T3> class CeilDemo{
 5     public:
 6         double ceil(T1,T2,T3);
 7 };
 8 
 9 template<class T1,class T2,class T3> 
10 double CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil(T1 a,T2 b,T3 c){
11     return a+b+c;
12 }
13 
14 #endif
複製程式碼

　　TemplateDemo03.cpp

複製程式碼 
1 #include<iostream.h>
2 #include "TemplateDemo03.h"
3 
4 void main(){
5     CeilDemo<double,double> cd;
6     cout<<cd.ceil(2,3.1,4.1)<<endl;
7 }
複製程式碼

　　編譯錯誤：

複製程式碼 
 1 --------------------Configuration: TemplateDemo03 - Win32 Debug--------------------
 2 Compiling...
 3 TemplateDemo03.cpp
 4 g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.h(12) : 
 5 error C2244: 'CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil' : unable to resolve function overload
 6 g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.cpp(6) : 
 7 error C2065: 'cd' : undeclared identifier
 8 g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.cpp(6) : 
 9 error C2228: left of '.ceil' must have class/struct/union type
10 Error executing cl.exe.
11 
12 TemplateDemo03.obj - 3 error(s), 0 warning(s)
複製程式碼

　　從上面的例子我們可以看出，當我們試圖把T2和T3定義為double型別就會出現錯誤（T1預設定義的是int型別）。那是不是我們按照作者所說把T2和T3也設定為預設值double，是否還會出現錯誤？看下面的示例：

類模板的預設模板型別形參示例4：

　　TemplateDemo03.h

複製程式碼 
 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_03
 2 #define TEMPLATE_DEMO_03
 3 
 4 template<class T1=int,class T2=double,class T3=double> class CeilDemo{
 5     public:
 6         double ceil(T1,T2,T3);
 7 };
 8 
 9 template<class T1,class T2,class T3> 
10 double CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil(T1 a,T2 b,T3 c){
11     return a+b+c;
12 }
13 
14 #endif
複製程式碼

　　TemplateDemo03.cpp

複製程式碼 
1 #include<iostream.h>
2 #include "TemplateDemo03.h"
3 
4 void main(){
5     CeilDemo<int,double,double> cd;
6     cout<<cd.ceil(2,3.1,4.1)<<endl;
7 }
複製程式碼

　　編譯錯誤：

複製程式碼 
--------------------Configuration: TemplateDemo03 - Win32 Debug--------------------
Compiling...
TemplateDemo03.cpp
g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.h(12) : 
error C2244: 'CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil' : unable to resolve function overload
g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.cpp(6) : 
error C2065: 'cd' : undeclared identifier
g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.cpp(6) : 
error C2228: left of '.ceil' must have class/struct/union type
Error executing cl.exe.

TemplateDemo03.obj - 3 error(s), 0 warning(s)
複製程式碼

　　從結果我們可以看出，和上例是一樣的錯誤。從例項中我們可以總結如下：類模板如果有多個型別形參，如果使用型別形參預設值則儘量放在引數列表的末尾，而且預設的引數型別必須相同。如果從第一個形參設定了預設值之後的所有模板形參都要設定和第一個形參同類型的預設值。（宣告：本人也是剛接觸C++，以上只是我經過例項演示對原作者提出的一些質疑，可能我的示例有不到之處，還望大神們不吝賜教，共同完善此部落格，給像我一樣的菜鳥提供一個學習的平臺！）

　　接下來驗證“不能為函式模板的型別形參提供預設值”：

 類模板的預設模板型別形參示例5：

 　　TemplateDemo04.cpp

複製程式碼 
 1 #include<iostream.h>
 2 
 3 template<class T1,class T2,class T3>
 4 T1 sum(T1 a,T2 b,T3 c=int){
 5     return a+b+c;
 6 } 
 7 
 8 void main(){
 9     cout<<sum<double,double>(1.1,2.1,3)<<endl;
10 }
複製程式碼

　　編譯錯誤：

複製程式碼 
1 --------------------Configuration: TemplateDemo04 - Win32 Debug--------------------
2 Compiling...
3 TemplateDemo04.cpp
4 g:\c++\cdaima\templatedemo04\templatedemo04.cpp(4) : 
5 error C2062: type 'int' unexpected
6 Error executing cl.exe.
7 
8 TemplateDemo04.obj - 1 error(s), 0 warning(s)
複製程式碼

　　更改之後的TemplateDemo.cpp

複製程式碼 
 1 #include<iostream.h>
 2 
 3 template<class T1,class T2,class T3>
 4 T1 sum(T1 a,T2 b,T3 c){
 5     return a+b+c;
 6 } 
 7 
 8 void main(){
 9     cout<<sum<double,short,int>(1.1,3,257)<<endl;
10 }
複製程式碼

　　執行結果：　　　261.1　　　　　

　　 原作者演示例項如下：

複製程式碼 
 1 類模板非型別形參示例
 2 //模板的宣告或定義只能在全域性，名稱空間或類範圍內進行。即不能在區域性範圍，函式內進行，比如不能在main函式中宣告或定義一個模板。
 3 //類模板的定義
 4 template<class T>class A{public:T g(T a, T b); A();};  //定義帶有一個類模板型別形參T的類A
 5 template<class T1,class T2>class B{public:void g();}; //定義帶有兩個類模板型別形參T1，T2的類B
 6 //定義類模板的預設型別形參，預設型別形參不適合於函式模板。
 7 template<class T1,class T2=int> class D{public: voidg();}; //定義帶預設型別形參的類模板。這裡把T2預設設定為int型。
 8 //template<class T1=int, class T2>class E{}; //錯誤，為T1設了預設型別形參則T1後面的所有形參都必須設定認默值。
 9 
10 //以下為非型別形參的定義
11 //非型別形參只能是整型，指標和引用，像double，String, String **這樣的型別是不允許的。但是double &，double *物件的引用或指
12 針是正確的。
13 template<class T1,int a> class Ci{public:void g();}; //定義模板的非型別形參，形參為整型
14 template<class T1,int &a>class Cip{public:void g();}; 
15 template<class T1,A<int>* m> class Cc{public:void g();}; //定義模板的模板型別形參，形參為int型的類A的物件的指標。
16 template<class T1,double*a>class Cd{public:void g();};  //定義模板的非型別形參，形參為double型別的引用。
17 class E{}; template<class T1,E &m> class Ce{}; //非型別模板形參為物件的引用。
18 //以下非型別形參的宣告是錯誤的。
19 //template<class T1,A m>class Cc{}; //錯誤，物件不能做為非型別形參，非型別模板形參的型別只能是物件的引用或指標。
20 //template<class T1,double a>class Cc{}; //錯誤，非型別模板的形參不能是double型別，可以是double的引用。
21 //template<class T1,A<int> m>class Cc{}; //錯誤，非型別模板的形參不能是物件，必須是物件的引用或指標。這條規則對於模板型參
22 也不例外。
23 //在類模板外部定義各種類成員的方法，
24 //typeid(變數名).name()的作用是提取變數名的型別，如int a，則cout<<typeid(a).name()將輸出int
25 template<class T>   A<T>::A(){cout<<"class A goucao"<<typeid(T).name()<<endl;} //在類模板外部定義類的建構函式的方法
26 template<class T> T A<T>::g(T a,T b){cout<<"class A g(T a,T b)"<<endl;} //在類模板外部定義類模板的成員
27 template<class T1,class T2>  voidB<T1,T2>::g(){cout<<"class g f()"<<typeid(T1).name()<<typeid(T2).name()<<endl;}
28 //在類外面定義類的成員時template後面的模板形參應與要定義的類的模板形參一致
29 template<class T1,int a>     voidCi<T1,a>::g(){cout<<"class Ci g()"<<typeid(T1).name()<<endl;}
30 template<class T1,int &a>    voidCip<T1,a>::g(){cout<<"class Cip g()"<<typeid(T1).name()<<endl;} 
31 //在類外部定義類的成員時，template後的模板形參應與要定義的類的模板形參一致
32 template<class T1,A<int> *m> voidCc<T1,m>::g(){cout<<"class Cc g()"<<typeid(T1).name()<<endl;}
33 template<class T1,double* a> voidCd<T1,a>::g(){cout<<"class Cd g()"<<typeid(T1).name()<<endl;}
34 
35 //帶有預設型別形參的模板類，在類的外部定義成員的方法。
36 //在類外部定義類的成員時，template的形參表中預設值應省略
37 template<class T1,class T2>  voidD<T1,T2>::g(){cout<<"class D g()"<<endl;}
38 //template<class T1,class T2=int> void D<T1,T2>::g(){cout<<"class D k()"<<endl;} //錯誤，在類模板外部定義帶有預設型別的形
39 參時，在template的形參表中預設值應省略。
40 //定義一些全域性變數。
41 int e=2;  doubleed=2.2; double*pe=&ed;
42 A<int> mw; A<int> *pec=&mw; E me;
43 
44 //main函式開始
45 int main()
46 { // template<class T>void h(){} //錯誤，模板的宣告或定義只能在全域性，名稱空間或類範圍內進行。即不能在區域性範圍，函式內進行。
47 //A<2> m; //錯誤，對類模板不存在實參推演問題，類模板必須在尖括號中明確指出其型別。
48 //類模板呼叫例項
49 A<int> ma; //輸出"class A goucao int"建立int型的類模板A的物件ma。
50 B<int,int> mb; mb.g(); //輸出"class B g() int int"建立類模板B的物件mb，並把型別形參T1和T2設計為int
51 //非型別形參的呼叫
52 //呼叫非型別模板形參的實參必須是一個常量表達式，即他必須能在編譯時計算出結果。任何區域性物件，區域性變數，區域性物件的地址，區域性
53 變數的地址都不是一個常量表達式，都不能用作非型別模板形參的實參。全域性指標型別，全域性變數，全域性物件也不是一個常量表達式，不能
54 用作非型別模板形參的實參。
55 //全域性變數的地址或引用，全域性物件的地址或引用const型別變數是常量表達式，可以用作非型別模板形參的實參。
56 //呼叫整型int型非型別形參的方法為名為Ci，宣告形式為template<class T1,int a> class Ci
57 Ci<int,3>//正確，數值R是一個int型常量，輸出"class Ci g() int"
58 const int a2=3; Ci<int,a2> mci1; mci1.g(); //正確，因為a2在這裡是const型的常量。輸出"class Ci g() int"
59 //Ci<int,a> mci; //錯誤，int型變數a是區域性變數，不是一個常量表達式。
60 //Ci<int,e> mci; //錯誤，全域性int型變數e也不是一個常量表達式。
61 //呼叫int&型非型別形參的方法類名為Cip，宣告形式為template<class T1,int &a>class Cip
62 Cip<int,e> mcip;  //正確，對全域性變數的引用或地址是常量表達式。
63 //Cip<int,a> mcip1; //錯誤，區域性變數的引用或地址不是常量表達式。
64 //呼叫double*型別的非類形形參類名為Cd，宣告形式為template<class T1,double *a>class Cd
65 Cd<int,&ed> mcd; //正確，全域性變數的引用或地址是常量表達式。
66 //Cd<int,pe> mcd1; //錯誤，全域性變數指標不是常量表達式。
67 //double dd=3.3; //錯誤，區域性變數的地址不是常量表達式，不能用作非型別形參的實參
68 //Cd<int,&e> mcd;  //錯誤，非型別形參雖允許一些轉換，但這個轉換不能實現。
69 
70 //呼叫模板型別形參物件A<int> *的方法類名為Cc，聲名形式為template<class T1,A<int>* m> class Cc
71 Cc<int,&mw> mcc; mcc.g(); //正確，全域性物件的地址或者引用是常量表達式
72 //Cc<int,&ma> mcc;  //錯誤，區域性變數的地址或引用不是常量表達式。
73 //Cc<int,pec> mcc2;  //錯誤，全域性物件的指標不是常量表達式。
74 
75 //呼叫非型別形參E&物件的引用的方法類名為Ce。宣告形式為template<class T1,E &m> class Ce
76 E me1; //Ce<int,me1> mce1; //錯誤，區域性物件不是常量表達式
77 Ce<int,me> mce;  //正確，全域性物件的指標或引用是常量表達式。
78 //非型別形參的轉換示例，類名為Ci
79 //非型別形參允許從陣列到指標，從函式到指標的轉換，const修飾符的轉換，提升轉換，整值轉換，常規轉換。
80 const short s=3; Ci<int,s> mci4†//正確，雖然short型和int不完全匹配，但這裡可以將short型轉換為int型

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參考連結： http://www.cnblogs.com/haippy/p/3301408.html 不錯的部落格 http://www.cplusplus.com/reference/future/future/ cplusplus官網 目錄 1.std::atomic 基本介紹 2.std::atomic