㉿㉿㉿c++模板的初阶(通俗易懂简化版)㉿㉿㉿

简介: ㉿㉿㉿c++模板的初阶(通俗易懂简化版)㉿㉿㉿

首先模版就相当于一个模具,可以用它模造出很多实例化的物,形象的比如:

就像是用同一个模具,当放进去的蛋糕原料不同,那么生成的蛋糕种类也不同一样,这里形象的把类型比作原料;而又可以充分解释类模版和模版类的关系,也就是模具和蛋糕的关系,利用类模版具体化出模版类来(以下会涉及讲到)。

以下是对模版的分类:

下面展开来讲:

一·函数模版:
简述:首先与类型无关,在使用的时候才会被实参化,根据实参类型而产生特定的类型,有一个匹配的概念。

模版格式:template +返回值类型 函数名(参数列表){}

typename是用来定义模板参数关键字,也可以使用class但不能使用struct代替 class。

下面用代码写一个简单的函数模版:

template
void Swap( T& left, T& right)
{
T temp = left;
left = right;
right = temp;
}
利用模版实现了一个简单的不同类型之间的交换。

1.函数模版实例化:
①模版实例化概念:即编译器调用相应的函数;而如果类型不同,每次调用的不会是同一个函数。

②当传参给模版,它会进行参数匹配,完成实例化出 实函数然后在调用,这两个不是同一个。

函数模版实例化分为 显示实例化和隐式实例化,下面展开讲解:

1.1显示实例化:
即在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型。

代码展示:

template
T Add(const T& left, const T& right)
{
return left + right;
}

int main()
{
int a = 10;
double b = 20.0;
Add(a, b);
return 0;
}
1.2隐式实例化:
即编译器自己进行的内部参数匹配,生成对应函数:如:

template
T Add(const T& left, const T& right)
{
return left + right;
}
int main()
{
int a1 = 10, a2 = 20;
double d1 = 10.0, d2 = 20.0;
Add(a1, a2);
Add(d1, d2);//这里编译器就会自己匹配函数,而如果两个数类型不同,而且类型T只有一个,那么就需要强转【Add(a, (int)d)】或者显示实例化,否则报错
1.3函数模版匹配原则:
①如果有一个与函数模版同名的非模版函数(有明确的类型),而模版传参时候恰好是同类型,这时就无需匹配,直接调用已存在的那个同名非模版函数。

如:

int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}

template
T Add(T left, T right)
{
return left + right;
}

void Test()
{
Add(1, 2);
Add(1, 2);
}

②如果有两个可以进行匹配的参数,那么就不用像一个的那样强转了。

int Add(int left, int right)
{
return left + right;

}

template
T1 Add(T1 left, T2 right)
{
return left + right;
}

void Test()
{
Add(1, 2); //这里可以直接调用现成的
Add(1, 2.0); //编译器自己匹配

}

③模板函数不允许自动类型转换,但普通函数可以进行自动类型转换。

如:

template
void fun2(T a, T b)
{ std::cout<<<< std::endl;
}

void funl(double a,double b)
{std::cout<< a<<<< b<< std::endl;
}
void test(){
fun1(10.0,20);//普通函数可以自己强转
fun2(10.0,20);//由于只有一个T,故不能要么自己强转,要么T1,T2。
}

二·类模版:
1.1类模版的定义格式:
template

class 类模板名 {

};

类模版根据传参匹配生成初始化对应的类。

1.2类模版的实例化:
类模板实例化与函数模板实例化不同,类模板实例化需要在类模板名字后跟<>,然后将实例化的 类型放在<>中即可,类模板名字不是真正的类,而实例化的结果才是真正的类。

简单来说对于栈这个类模版 stack只是它的类名,而要进行实例化匹配,它的模版类类型应该是stack<类型>+对象名字。

如:

// Stack是类名,Stack才是类型
Stack st1;
Stack st2;
下面用一个栈的例子来说明一下类模版:

template
class stack {
public:
stack(int count = 4)
:_array(new T[count])
, _top(0)
, _capacity(count) {

}
void push(const T& n);
~stack(){
    delete[]_array;
    _array = nullptr;
    _capacity = _top = 0;
}

private:
T* _array;
size_t _top;
int _capacity;
};

//在类内对类模版成员函数声明,类外定义,需要声明模版,以及类模版的类。
template
void stack::push(const T&n) {
if (_capacity== _top) {
T p = new T[_capacity 2];//这里c++不能像c一样用realloc扩容,只能new新空间,拷贝,再赋给_array。
memcpy(p, _array, _top);
delete[]_array;
_array = p;
_capacity = _capacity * 2;

  }
_array[_top] = n;
_top++;

}

int main() {
stack(2);//机制:类模版根据参数类型识别出要模出哪种类型的stack,利用类的类型转换,去调用类模版的相应参数成员函数,拿它去初始化临时对象,再拷给最后的对象。
stack('a');

return 0;

}*/

但是如果要是声明,定义“大分家”是行不通的,比如声明在.h:而定义在.cpp;这样就会链接错误引起报错。 因此一般不建议这样做。

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