C++泛型编程,模板(一)函数模板

简介: C++泛型编程,模板(一)函数模板

模板的概念

模板就是建立通用的模具,大大提高复用性

例如生活中的模板:

一寸照片模板,PPT模板等。

模板的特点:

  • 模板不可以直接使用,它只是一个框架
  • 模板的通用并不是万能的

函数模板

  • C++另一种编程思想称为 ==泛型编程== ,主要利用的技术就是模板
  • C++提供两种模板机制:函数模板类模板

函数模板语法

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。

语法:

template<typenameT>

函数声明或定义

解释:

template  ---  声明创建模板

typename  --- 表面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:

//交换整型函数

voidswapInt(int&a, int&b) {

   inttemp=a;

   a=b;

   b=temp;

}

//交换浮点型函数

voidswapDouble(double&a, double&b) {

   doubletemp=a;

   a=b;

   b=temp;

}

利用模板提供通用的交换函数

//利用模板提供通用的交换函数

template<typenameT>//声明一个模板,告诉编译器后面代码紧跟着的代码T不要报错

voidmySwap(T&a, T&b)

{

   Ttemp=a;

   a=b;

   b=temp;

}

voidtest01()

{

   inta=10;

   intb=20;

   //利用模板实现交换

   //1、自动类型推导

   mySwap(a, b);

   //2、显示指定类型

   mySwap<int>(a, b);

   cout<<"a = "<<a<<endl;

   cout<<"b = "<<b<<endl;

}

intmain() {

   test01();

   system("pause");

   return0;

}

总结:

  • 函数模板利用关键字 template
  • 使用函数模板有两种方式:自动类型推导、显示指定类型
  • 模板的目的是为了提高复用性,将类型参数化

函数模板注意事项

注意事项:

  • 自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
  • 模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用

示例:

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

//利用模板提供通用的交换函数

template<classT>

voidmySwap(T&a, T&b)

{

   Ttemp=a;

   a=b;

   b=temp;

}

// 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

voidtest01()

{

   inta=10;

   intb=20;

   charc='c';

   mySwap(a, b); // 正确,可以推导出一致的T

   //mySwap(a, c); // 错误,推导不出一致的T类型

}

intmain() {

   test01();

   

   system("pause");

   return0;

}

2、模板必须要确定出T的数据类型,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

template<classT>

voidfunc()

{

   cout<<"func 调用"<<endl;

}

voidtest02()

{

   //func(); //错误,模板不能独立使用,即使没有用到T,也必须确定出T的类型

   func<int>(); //利用显示指定类型的方式,给T一个类型,才可以使用该模板

}

intmain() {

   test02();

   system("pause");

   return0;

}

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

函数模板案例

案例描述:

  • 利用函数模板封装一个排序的函数,可以对不同数据类型数组进行排序
  • 排序规则从大到小,排序算法为选择排序
  • 分别利用char数组int数组进行测试

示例:

//交换的函数模板

template<typenameT>

voidmySwap(T&a, T&b)

{

   Ttemp=a;

   a=b;

   b=temp;

}

template<classT>// 也可以替换成typename

//利用选择排序,进行对数组从大到小的排序

voidmySort(Tarr[], intlen)

{

   for (inti=0; i<len; i++)

   {

       intmax=i; //最大数的下标

       for (intj=i+1; j<len; j++)

       {

           if (arr[max] <arr[j])

           {

               max=j;

           }

       }

       if (max!=i) //如果最大数的下标不是i,交换两者

       {

           mySwap(arr[max], arr[i]);

       }

   }

}

template<typenameT>

voidprintArray(Tarr[], intlen) {

   for (inti=0; i<len; i++) {

       cout<<arr[i] <<" ";

   }

   cout<<endl;

}

voidtest01()

{

   //测试char数组

   charcharArr[] ="bdcfeagh";

   intnum=sizeof(charArr) /sizeof(char);

   mySort(charArr, num);

   printArray(charArr, num);

}

voidtest02()

{

   //测试int数组

   intintArr[] = { 7, 5, 8, 1, 3, 9, 2, 4, 6 };

   intnum=sizeof(intArr) /sizeof(int);

   mySort(intArr, num);

   printArray(intArr, num);

}

intmain() {

   test01();

   test02();

   system("pause");

   return0;

}

总结:模板可以提高代码复用,需要熟练掌握


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