模板
C++提供了模板(template)编程的概念。所谓模板，实际上是建立一个通用函数或类， 其
类内部的类型和函数的形参类型不具体指定 ，用一个虚拟的类型来代表。这种通用的方式称
为模板。 模板是泛型编程的基础, 泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码
如: vector
函数模板(可以嵌套使用)
模板函数就是函数模板的自动实现
功能:
使用函数体相同的函数都可以用这个模板替代
实现多个函数用来返回两个数的最大值，要求能支持 char 类型、int 类型、double
template <typename T>
如:
template <typename T>//这里的类属参数 T在下面函数体的 参数中必须出现一次
T Max(T a, T b) {
return a > b ? a : b;
}
形式:
cout << Max(a, b) << endl;//编译器自动推导类型
cout << Max<int>(a,b)<<endl;//显示类型调用
#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T>
T Max(T a, T b) {
return a > b ? a : b;
}
int main(void) {
int a = 4;
int b = 5;
float x = 1.2f;
float y = 2.6f;
cout << Max(a, b) << endl;//编译器自动推导类型
cout << Max<int>(a,b)<<endl;//显示类型调用
cout << Max(x, y) << endl;
return 0;
}
函数模板和函数重载
//当函数模板和普通函数都符合调用时,优先选择普通函数
//Max(a,b);
//如果 显式指定类型 的使用函数模板,则使用<> 类型列表
//Max<>(a, b);
//如果函数模板会产生更好的匹配，使用函数模板
函数模板的调用机制
函数模板在调用的时候,会根据调用者的数据类型,创建一个匹配的函数
类模板
类模板和函数模板一致
在类使用数据类型的地方都可以用模板的类属参数进行替换
(成员数据的数据类型,构造函数的参数类型,成员函数的返回值类型)
注:在模板类定义对象的时候必须指定为显示指定类型<>
当为单个参数时:
#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T>
class A {
public:
A(T a) {
this->a = a;
}
T getA() {
return a;
}
private:
T a;
};
int main(void) {
A<int> aa(666);
cout << aa.getA() << endl;
return 0;
}
当为多个参数时
#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T1,typename T2>
class A {
private:
T1 a;
T2 b;
public:
A(T1 a ,T2 b) {
this->a = a;
this->b = b;
}
T1 getA() {
return a;
}
T2 getB() {
return b;
}
};
int main(void) {
A<int, double> aa(12,4.5);
cout << aa.getA() << endl;
cout << aa.getB() << endl;
return 0;
}
当类作为函数参数的时候
double add(A<int, double>& a) {
double sum = 0;
sum = a.getA() + a.getB();
return sum;
}
当子类继承父类(父类为模板类时)
class B :public A<int, double> {
B(int a, double b):A(a,b) {}
};
当子类是模板类,父类是一般类时
和普通继承一样
#include <iostream>
using namespace std;
class B {
protected:
int a;
double b;
public:
B(int a=1, double b=1.2) {
this->a = a;
this->b = b;
}
};
template <typename T1, typename T2>
class A :public B{
public:
A();
A(T1 a, T2 b) :B(a, b) {}
T1 getA() {
return a;
}
T2 getB() {
return b;
}
};
double add(A<int, double>& a) {
double sum = 0;
sum = a.getA() + a.getB();
return sum;
}
int main(void) {
A<int ,double> aa(12,12.2);
cout << aa.getA() << endl;
cout << aa.getB() << endl;
return 0;
}
当子类和父类都是模板类
和普通继承一样
#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T1, typename T2>
class B {
public:
B(T1 a, T2 b){
this->a = a;
this->b = b;
}
T1 getA() {
return a;
}
T2 getB() {
return b;
}
protected:
T1 a;
T2 b;
};
template <typename T1, typename T2>
class A :public B<int, double>{
public:
A();
A(T1 a, T2 b) :B(a, b) {}
T1 getA() {
return a;
}
T2 getB() {
return b;
}
};
double add(A<int, double>& a) {
double sum = 0;
sum = a.getA() + a.getB();
return sum;
}
int main(void) {
A<int, double> aa1(10, 10.2);
cout << aa1.getA() << endl;
cout << aa1.getB() << endl;
A<int ,double> aa(12,12.2);
cout << aa.getA() << endl;
cout << aa.getB() << endl;
return 0;
}
类模板和友元函数
(1) 类内部声明友元函数，必须写成一下形式
template < typename T>
friend A<T> addA (A<T> &a, A<T> &b);
(2) 友元函数实现 必须写成
template < typename T>
A<T> add(A<T> &a, A<T> &b) {
//......
}
(3) 友元函数调用 必须写成
A< int > c4 = addA <int> (c1, c2);
类模板的封装
这里仅分为两个文件(.h和.cpp+main.cpp)
函数前声明 template
< 类型形式参数表 >
类的成员函数前的 类限定域说明必须要带上虚拟参数列表
template<typename T1>
A<T1>::A(T1 a)
{
this->a = a;
}
返回的变量是模板类的对象时必须带上虚拟参数列表
T1 A<T1>::getA() {
return a;
}
成员函数参数中出现模板类的对象时必须带上虚拟参数列表(也可以不带)
A<T1> A<T1>::operator+( const A<T1> & other)
{
A<T1> tmp = this->a + other.a;
return tmp.a;
}
成员函数内部没有限定( 可带可以不带 )
A<T1> A<T1>::operator+( const A<T1> & other)
{
A<T1> tmp = this->a + other.a;
return tmp.a;
}
.h
#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T1>
class A {
public:
A(T1 a);
T1 getA();
A operator+(const A& other);
void print();
private:
T1 a;
};
.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
#include "A.h"
template<typename T1>
A<T1>::A(T1 a)
{
this->a = a;
}
template <typename T1>
T1 A<T1>::getA() {
return a;
}
template<typename T1>
A<T1> A<T1>::operator+(const A& other)
{
A tmp = this->a + other.a;
return tmp.a;
}
template<typename T1>
void A<T1>::print()
{
cout << this->a << endl;
}
int main(void) {
A<int> a(12);
A<int> b(11);
A<int> c = a + b;
c.print();
return 0;
}
这里仅分为三个文件(.h 和 .cpp 和 main.cpp)
如果分为这三个文件,那么只包含.h头文件就会报错C++ 类模板"无法解析的外部符号
在封装有三个文件的时候mian.cpp中就不用包含.h头文件了,仅包含.cpp文件即可
#include <iostream>
using namespace std;
//#include "A.h"//同时包含两个或者仅包含.h都会报错
#include "A.cpp"int main(void) {
A<int> a(12);
A<int> b(11);
A<int> c = a + b;
c.print();
return 0;
}
类模板的静态成员数据
从类模板实例化的每个模板类有自己的类模板数据成员，该 模板类的所有对象共享
一个 static 数据成员
和非模板类的 static 数据成员一样， 模板类的 static 数据成员也应该在文件范围定
义和初始化
static 数据成员也可以使用虚拟类型参数 T
public:static T1 count;
//初始化静态成员数据
template<typename T1>
T1 A<T1>::count = 66;
//通过对象a对静态count赋值后
cout << a.count << endl;
a.count = 888;
cout << b.count << endl;
b.count = 1000;
cout << a.count << endl;
