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c++ Template 的那些事

1.模板的概念。

我們已經學過過載(Overloading),對過載函式而言,C++的檢查機制能通過函式引數的不同及所屬類的不同。正確的呼叫過載函式。例如,為求兩個數的最大值,我們定義MAX()函式需要對不同的資料型別分別定義不同過載(Overload)版本。

//函式1.

int max(int x,int y);
{return(x>y)?x:y ;}

//函式2.
float max( float x,float y){
return (x>y)? x:y ;}

//函式3.
double max(double x,double y)
{return (c>y)? x:y ;}

但如果在主函式中,我們分別定義了 char a,b;

那麼在執行max(a,b);時 程式就會出錯,因為我們沒有定義char型別的過載版本。

現在,我們再重新審視上述的max()函式,它們都具有同樣的功能,即求兩個數的最大值,能否只寫一套程式碼解決這個問題呢?這樣就會避免因過載函式定義不 全面而帶來的呼叫錯誤。為解決上述問題C++引入模板機制,模板定義:模板就是實現程式碼重用機制的一種工具,它可以實現型別引數化,即把型別定義為引數, 從而實現了真正的程式碼可重用性。模版可以分為兩類,一個是函式模版,另外一個是類模版。

2.函式模板的寫法

函式模板的一般形式如下:

Template <class或者也可以用typename T>

返回型別 函式名(形參表)
{//

函式定義體 }

說明: template是一個宣告模板的關鍵字,表示宣告一個模板關鍵字class不能省略,如果型別形參多餘一個 ,每個形參前都要加class <型別 形參表>可以包含基本資料型別可以包含類型別.

請看以下程式:

//Test.cpp

#include<iostream>

using std::cout;

using std::endl;

//宣告一個函式模版,用來比較輸入的兩個相同資料型別的引數的大小,class也可以被typename代替,

//T可以被任何字母或者數字代替。

template <class T>

T min(T x,T y)

{return

(x<y)?x:y;}

void main( )

{

int n1=2,n2=10;

double d1=1.5,d2=5.6;

cout<< 較小整數:”<<min(n1,n2)<<endl;

cout<< 較小實數:”<<min(d1,d2)<<endl;

system(“PAUSE”);

}

程式執行結果: 

程式分析:main()函式中定義了兩個整型變數n1 , n2 兩個雙精度型別變數d1 , d2然後呼叫min( n1, n2);即例項化函式模板T min(T x, T y)其中T為int型,求出n1,n2中的最小值.同理呼叫min(d1,d2)時,求出d1,d2中的最小值.

3.類模板的寫法

定義一個類模板:

Template < class或者也可以用typename T >
class
類名{//類定義......};

說明:其中,template是宣告各模板的關鍵字,表示宣告一個模板,模板引數可以是一個,也可以是多個。

例如:定義一個類模板:

// ClassTemplate.h#ifndef ClassTemplate_HH

#define ClassTemplate_HH

template<typename T1,typename T2>

class myClass{

private:

T1 I;

T2 J;

public:

myClass(T1 a, T2 b);//Constructor

void show();

};

//這是建構函式

//注意這些格式

template <typename T1,typename T2>

myClass<T1,T2>::myClass(T1 a,T2 b):I(a),J(b){}

//這是void show();

template <typename T1,typename T2>

void myClass<T1,T2>::show()

{

cout<<“I=”<<I<<“, J=”<<J<<endl;

}

#endif

// Test.cpp

#include<iostream>

#include”ClassTemplate.h”

using std::cout;

using std::endl;

void main()

{

myClass<int,int> class1(3,5);

class1.show();

myClass<int,char> class2(3,“a”);

class2.show();

myClass<double,int> class3(2.9,10);

class3.show();

system(“PAUSE”);

}

最後結果顯示:

4.非型別模版引數

一般來說,非型別模板引數可以是常整數(包括列舉)或者指向外部連結物件的指標。

那麼就是說,浮點數是不行的,指向內部連結物件的指標是不行的。


template<typename T,int MAXSIZE>

class Stack{

Private:

T elems[MAXSIZE];

};

Int main()

{

Stack<int, 20> int20Stack;

Stack<int, 40> int40Stack;

};

關於C++Template的理解:
c++Template包含函式模板和類模板兩種,顧名思義這兩種的不同點在於所使用的場合不同,函式模板針對於函式使用,而類模板則針對於類使用.
使用類模板有什麼優勢呢?現在你要寫一個求最大數的方法,你考慮到了N種情況(求兩個整數,求兩個浮點數,求兩個字元,求...),這時候你可能會寫N個過載方法,當你繳盡腦汁把一切可能發生的事情都想到的時候這個程式寫完了,程式碼量是很多的,這時候解決這個問題的一個好的辦法就是使用C++的模板,我們可以定義一個函式模板,這個模板接收任意型別的引數,編譯器會根據你所傳入的引數型別編譯成對應型別的函式,及對應型別的返回值.
模板,在我的理解中就是定義一個公共的需求,比如這個word文件的模板,定義了大家都有可能用到的樣式,C++的模板也就是讓你定義一個公共的模組,把一些類似的功能的模組歸類為一個模板,使用模板到底有什麼好處呢?我覺的可以提高程式的重用性,減少程式碼的冗餘及程式碼量.