模板是实现代码重用机制的一种工具,他可以实现参数类型化,即把参数定义为烈性,从而实现代码的可重用性。同时模板能够减少源代码量并提高代码的机动性,却不会降低类型的安全。
模板分为类模板和函数模板。模板把功能相似、仅数据类型不同的函数或类设计为通用的函数模板或类模板,提供给用户。
一、 函数模板
函数模板的一般定义形式是:
template <class或typename T> 返回类型 函数名(函数参数)
{
// 函数定义体
}
模板定义的关键字为template开始,后接模板形参表,模板形参表是用尖括号括住的一个或多个模板形参的列表。形参由关键字class或typename及其后面的类型名构成,形参之间以逗号分隔。
模板形参表不能为空,模板形参分为以下两种:
1) 模板类型参数,代表一种类型。
2)模板非类型参数,代表一个常量表达式。
需要注意的是,模板费类型参数的类型必须是下面的一种:
(1)整型或枚举
(2)指针类型
(3)引用类型
如:
template<typename T> T max(T a,T b)
{
return (a>b)?a:b;
}
关键字typename和class有什么区别?
在模板定义中,关键字typename和class的意义相同,可以互换使用,甚至可以在同一模板中同时存在。但是关键字typename是作为标准C++的组成部分加入到C++中,因此旧的程序更有可能只能用class。
#include <QCoreApplication>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
template<class T>T Max(T x, T y)
{
return (x > y)?x:y;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
int n1 = 4,n2 = 13;
double d1 = 3.5,d2 = 7.9;
qDebug("%d",Max(n1,n2));
qDebug("%f",Max(d1,d2));
return a.exec();
}
输出结果是:
13
7.9
程序首先定义了一个函数模板Max(T x,T y),但并不是一个实实在在的函数,编译器不会为其产生任何可执行代码。该定义只是对函数的描述,表示他每次单独处理在类型形式参数表中的说明的数据类型。当编译器发现函数调用Max(n1,n2)时,则根据实在参数表中的类型int,先生成一个重载函数:
int Max(int x, int y)
{
return (x > y)?x:y;
}
该重载函数的定义体育函数模板的函数定义体相同,而形式参数的类型则以实在参数表的实际类型为依据。该重载函数为模板函数,由函数模板生成模板函数的过程称为函数模板的实例化。
函数模板与模板函数是什么关系?
函数模板是模板的定义,是模板函数的抽象,定义中要用到通用类型参数。
模板韩式是实实在在的函数定义,是函数模板的实例,它由编译系统在孕检具体的函数条用时所生产,具有程序代码,占用内存空间。
二、 类模板
类模板定义的一般形式:
template <class T>
class类名
{
// 类定义
}
注意:在类模板中,成员函数不能被声明为虚函数,类模板不能喝另外一个实体的名称相同。
如:template<class T>
class pair
{
public:
pair(T first,T second)
{
value1 = first;
value2 = second;
}
private:
T value1,value2;
}
pair<int> myobj(24,10);
#include <QCoreApplication>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
template<typename T1,typename T2>
class myClass
{
private:
T1 a;
T2 b;
public:
myClass(T1 x, T2 y)
{
a = x;
b = y;
}
void show()
{
cout << "a = "<<a<<" b="<<b<<endl;
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
myClass<int,int>obj1(6,12);
obj1.show();
myClass<int,double>obj2(11,2.1);
obj2.show();
return a.exec();
}
程序中数显定义了一个类模板myClass(T1 a,T2 b)。类模板是一个类家族的抽象,它只是对类的描述,编译程序部位类模板(包括成员函数定义)创建程序代码。通过对类模板的实例化,可以生成一个具体的类以及该具体类的对象。
注意:
1)在每个模板定义之前,不管是类模板还是函数模板,都需要在前面加上模板声明 template<calss T>
2) 类模板和结构模板在使用时,必须在名称后面加上模板参数<T>
在主函数中,通过myClass(int,double)实例化了类模板,即将T1实例为int类型,T2为double类型,这样就得到了一个模板类,然后就可以定义类队形obj2并初始化。
类模板与模板类是什么关系?
类模板是模板的定义,不是一个实实在在的类,而是模板类的抽象,定义中要用到通用类型参数。模板类是实实在在的类定义,是类模板的实例化,定义张总参数会被实际类型所代表。
与函数模板不同,函数模板的实例化是由编译程序在处理函数调用时自动完成的,而类模板的实例化必须又程序员在程序中显示地指定。类实例化的一般形式如下:
类名 <数据类型 数据,数据类型 数据....> 对象名
如:myClass<int, int> obj2
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