【C++】模版(一)

简介: 泛型编程、模版(一):1.泛型编程:

泛型编程、模版(一):

1.泛型编程:

void Swap(int& left, int& right)
{
  int temp = left;
  left = right;
  right = temp;
}
void Swap(double& left, double& right)
{
  double temp = left;
  left = right;
  right = temp;
}

【思考】

原本的函数重载,我只是改了函数参数个数和参数类型,我们需要为不同的重载函数写同样的代码

❓我们可以将他们写在一起吗?

可以的,用泛型编程!template<class T>后面就写正常的函数就可以了

template<class T>
void Swap(T& x, T& y)
{
  T tmp = x;
  x = y;
  y = tmp;
}
int main()
{
  int a = 1, b = 2;
  Swap(a, b);
  return 0;
}

❓为什么不能直接函数重载,而要弄一个泛型编程呢?

  • 就拿swap函数为例,当参数类型变为char类型,我们需要写一个重载函数,而当参数类型为int类型又要写一个重载函数。
  • 代码的可维护性比较低,一个出错可能所有的重载均出错

那能否告诉编译器一个模子,让编译器根据不同的类型利用该模子来生成代码呢?

如果在C++中,也能够存在这样一个模具,通过给这个模具中填充不同材料(类型),来获得不同材料的铸件

(即生成具体类型的代码),那将会节省许多头发。巧的是前人早已将树栽好,我们只需在此乘凉。

  • 泛型编程:编写与类型无关的通用代码,是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础。

1.1调用泛型编程时,不同参数的地址是否一样?

template<class T>
void Swap(T& x, T& y)
{
  T tmp = x;
  x = y;
  y = tmp;
}
int main()
{
  int a = 1, b = 2;
  Swap(a, b);
  double c = 1.1, d = 1.2;
  Swap(c, d);
  return 0;
}

这两个swap函数是不是调用同一个函数呢?

显然,这两个函数的地址不一样,这两个并不是同一个函数

1.2泛型编程的底层原理:

编译器会帮我们实例化出代码,该有两份还是有两份,三份代码还是三份


2.模版:

模版分为两种:一种是函数模版,一种是类模板

2.1函数模版:

函数模板概念:

函数模板代表了一个函数家族,该函数模板与类型无关,在使用时被参数化,根据实参类型产生函数的特定

类型版本。

2.1.1函数模板的语法:
template<typename T1, typename T2,......,typename Tn>
返回值类型 函数名(参数列表){}

模版有多个参数

template<class x,class y>
void swap(x& a, y& b)
{
  ;
}

template<class T>这里的class可以用什么替代?

可以用typename,但是不可以用struct替代(报错)

只要是模版中定义的参数,函数都可以使用

Swap这个函数库里面有写了一个函数模版

template<typename T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
  return left + right;
}
int main()
{
  int a = 1, b = 2;
  double c = 1.1, d = 1.2;
  cout<<Add(a, (int)d)<<endl;
  cout<<Add((double)a, d)<<endl;
  cout << Add<int>(a ,d) << endl;
  cout << Add<double>(a ,d) << endl;
  return 0;
}

Swap(a, d);这个能不能编译通过?

答案是不可以的,编译器不能准确的推演类型,如何解决呢?

1.强制类型转换

2.显示实例化

当函数同时存在,他会调用哪一个呢?

显然,编译器回调我们写的

template<typename T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
  return left + right;
}
int Add(int left, int right)
{
  return left + right;
}
int main()
{
  int a = 1, b = 2;
  Add(a, b);
  return 0;
}

那如果我们想要调用模版怎么办?

Add<int>(a, b);这样就可以了

2.2类模板:

2.2.1类模板的语法:
template<class T1, class T2, ..., class Tn>
class 类模板名
{
// 类内成员定义
};


template <class T>
class Stack
{
public:
  Stack(int capacity = 4)
  {
    _a = new T[capacity];
    _top = 0;
    _capacity = capacity;
  }
  ~Stack()
  {
    delete[] _a;
    _capacity = _top = 0;
  }
private:
  T* _a;
  size_t _top;
  size_t _capacity;
};
int main()
{
  Stack <int>st1;//int
  Stack<double> st2;//double
  return 0;
}

类模版中的函数如果要类外写,怎么写

// 注意:类模板中函数放在类外进行定义时,需要加模板参数列表
template <class T>
Vector<T>::~Vector()
{
if(_pData)
delete[] _pData;
_size = _capacity = 0;
}
Stack <int>st1;//int
Stack<double> st2;//double
return 0;

}

类模版中的函数如果要类外写,怎么写
```cpp
// 注意:类模板中函数放在类外进行定义时,需要加模板参数列表
template <class T>
Vector<T>::~Vector()
{
if(_pData)
delete[] _pData;
_size = _capacity = 0;
}
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