// C++学习笔记_11 模板编程 #include<cstdio> #include<iostream> #include<string> using namespace std; /* //交换两个整数变量的值 void swap(int &a, int &b) { int tmp = a;a = b; b = tmp; } //我们想交换两个字符串的值？ void swap(string& s1, string& s2) { string ss = s1;s1 = s2;s2 = ss; } */ //交换两个double变量？ 交换两个其他对象？... //每个都实现一个交换函数？ --- 这些交换函数，实现的方式都是一样的 //----》 低效 //---》 使用模板来实现这个函数 template<typename T> //声明下面的函数，是一个模板函数， T 是我们待定类型 //T 成为模板参数 //有些比较老的教材，写的是 template<class T> .... //不建议大家使用class的方式：typename 是新标准，class 在模板定义时候，有特定的用法 void swap(T &a, T &b) { //写法和上面一样，只是变量类型使用 T 来替换 // --> T 是一个待定的数据类型 // --> 调用的时候,入参是什么类型,则自动生成一个对应类型的函数，给我们调用 cout << "MySwap ..." << endl; T tmp = a;a = b;b = tmp; } //如果，我们待定的入参类型有多个，我们可以使用多个T template <typename T1, typename T2> void PrintKeyValue(T1 &key, T2 &value) { cout << "K-V: " << key << " -> " << value << endl; } class AAA{ private: int x; int y; public: AAA() :x(0), y(0){} AAA(int a, int b) :x(a), y(b){} friend ostream& operator << (ostream& os, const AAA &A) { os << "(" << A.x << "," << A.y << ")"; return os; } }; void TestTemplate() { int a = 10; int b = 20; //“std::swap”: 对重载函数的调用不明确 // std 这个命名空间中，也定义了 swap 函数，而且我们已经使用了std 这个命名空间 // --》调用 swap 产生了歧义：两个swap，不知道调用哪一个 // --> 怎么解决？ // --> 声明作用域！！！ // --> 使用 std 里面的swap --》 std::swap // --> 使用 文件中定义的swap --》 ::swap std::swap(a, b); cout << "(a, b) = (" << a << "," << b << ")" << endl << endl; ::swap(a, b); //调用自己定义的swap cout << "(a, b) = (" << a << "," << b << ")" << endl << endl; string s1("ABCD"); string s2("1234"); ::swap<string>(s1, s2); //可以显示指定 string 类型，也可以省略 cout << "(s1,s2) = (" << s1 << "," << s2 << ")" << endl << endl; AAA A1; AAA A2(1, 2); ::swap(A1, A2); //cout << A1; --> cout 对于运算符重载函数(<<) 里面的 os参数, A1 对应这个函数的 A参数 cout << "A1:" << A1 << endl; cout << "A2:" << A2 << endl << endl; //这里 这个 swap 我们称之为 模板函数 (函数模板) //--》模板函数不是一个正常的函数 // 一个正常函数，占用多大空间，是确定的 // -->我们调用模板函数的时候-->根据入参类型匹配，自动生成一个对于的具体函数 // 调用具体函数来处理我们的数据 } //对于类,同样的,我们也可以写成模板的形式(内部的变量类型待定) template <typename T1, typename T2> class BBB { private: T1 x; T2 y; public: BBB(T1 a, T2 b) :x(a), y(b){ } //重载 输出运算符 << //调用 << 的对象是 os 对象，它需要访问 BBB 的私有成员 // --》 所以，这里需要使用 friend friend ostream& operator << (ostream &os, const BBB B) { os << "Class 0:"; os << "(" << B.x << "," << B.y << ")"; return os; } }; void TestBBB() { //error C2955: “BBB”: 使用 类 模板 需要 模板 参数列表 //这里不能使用 BBB 来生成对象 //为什么？ --》BBB 是一个类模板，不是具体的类， 不能够生成对象 //--> 需要使用模板参数列表，生成一个具体类 //--》模板函数调用前，入参类型是已知的，程序会自动推导，生成函数(可以省略模板参数) //--》模板类 生成对象的时候，如果，不指定具体类，程序不知到要调用哪个构造函数 //BBB<int, int> -->指定参数列表 template<typename T1, typename T2> 里面 // T1 是 int， T2 也是 int // ---》 这里 BBB<int, int> 就是一个具体的类 （通过模板类来生成的） // 通过指定 模板参数 --》生成一个具体类 //我们可以随意的指定 T1,T2 具体是什么参数类型， // 指定不同的参数类型，就会生成不同的 具体类 BBB<int, int> B1(1, 2); //使用 BBB<int, int> 类，构造 B1对象 BBB<int, string> B2(3, "ABC"); //这里 B1, B2 的变量类型是不一样的！！！！！！！！！ cout << "B1:" << B1 << endl; cout << "B2:" << B2 << endl; } template <typename T> const T& Max(const T& a, const T& b) { return a > b ? a : b; } template<> //声明这是一个模板函数 //--》称之为 偏特化： 模板函数的特殊情况特殊处理 //-->调用模板函数的时候，优先调用更加匹配的函数 const string& Max(const string& a, const string& b) { return a.length() > b.length() ? a : b; } void TestMax() { //error C2440: “return”: 无法从“const int”转换为“int &” //调用Max(10,20)的时候，入参赋值 const int& a = 10, const int& b = 10 // -->引用是不能直接赋值的 (只能用变量进行赋值[别名]) //cout << "Max(10, 20): "<< Max(10, 20) << endl; int x = 10; int y = 20; cout << "Max(10, 20): " << Max(x, y) << endl; double d1 = 1.1; double d2 = 1.2; cout << "Max(1.1, 1.2): " << Max(d1, d2) << endl; string s1 = "ABCD"; string s2 = "Abc"; cout << "Max(\"ABCD\", \"Abc\"): " << Max(s1, s2) << endl; //--> 字符串比较大小：逐个字符比较 ASCII 码，遇到第一对不相等的字符 // 返回这一对字符的比较结果 （也叫字典比较） //新的问题：如果我们比较字符串的时候，想对长度进行比较 ？ // Max(s1, s2) 返回 长的字符串 //---》 使用函数的偏特化，特殊的模板参数特殊处理 } //同样的，我们也可以对模板类进行偏特化. 比如 CCC, 有两个模板参数 T1，T2 template <typename T1, typename T2> class CCC { private: T1 x; T2 y; public: CCC(T1 a, T2 b) :x(a), y(b){} //重载 输出运算符 << //调用 << 的对象是 os 对象，它需要访问 BBB 的私有成员 // --》 所以，这里需要使用 friend friend ostream& operator << (ostream &os, const CCC C) { os << "Class 0-"; os << "(" << C.x << "," << C.y << ")"; return os; } }; //偏特化1： 第二个模板参数是 int 的情况 // 只能从后面开始，类似于定义 函数入参的默认值 template<typename T> class CCC<T, int> //声明偏特化的类型 : 声明偏特化的时候，把偏特化的那个类型，放到 <> 后面部分 { private: T x; int y; public: CCC(T a, int b) :x(a), y(b){} friend ostream& operator << (ostream &os, const CCC &C) { os << "Class 1-"; os << "(" << C.x << ", " << C.y << ")"; return os; } }; //偏特化2：两个模板参数，参数类型一样 template<typename T> class CCC<T, T> // <T, T> 声明这个特化，两个T类型一样 { private: T x; T y; public: CCC(T a, T b) :x(a), y(b){} friend ostream& operator << (ostream &os, const CCC &C) { os << "Class 2-"; os << "(" << C.x << ", " << C.y << ")"; return os; } }; //偏特化3：更加具体的偏特化--两个 模板类型都是 int template<> class CCC<int, int> { private: int x; int y; public: CCC(int a, int b) :x(a), y(b){} friend ostream& operator << (ostream &os, const CCC &C) { os << "Class 3-"; os << "(" << C.x << ", " << C.y << ")"; return os; } }; void TestSpecial() { CCC<int, string> C1(123, "ABC"); //没有偏特化 CCC<string, int> C2("Hello", 12); //第二个是 int 的偏特化 CCC<double, double> C3(1.1, 2.2); //两个类型一样的偏特化 CCC<string, string> C4("Hello", "World"); //两个类型一样的偏特化 //error C2752 : “CCC<int, int>” : 多个部分专用化与模板参数列表匹配 CCC<int, int> C5(1, 2); //既匹配 CCC<T,int> 也匹配 CCC<T,T> //有歧义，编译器无法区分 //--->解决办法，定义一个更加具体的 偏特化 CCC<int, int> // 偏特化的优先级：越具体的，优先级越高 cout << "C1:" << C1 << endl; cout << "C2:" << C2 << endl; cout << "C3:" << C3 << endl; cout << "C4:" << C4 << endl; cout << "C5:" << C5 << endl; } int main() { //TestTemplate(); //TestBBB(); //TestMax(); TestSpecial(); //system("pause"); return 0; }
