讨论C++模板

讨论C++模板

C++支持了函数重载,通过函数名相同,参数列表不同来构成函数重载,以达到方便程序员调用。但还是没有改变代码大量重复的问题。

函数重载和泛型编程

  • 使用函数重载来解决不同数据类型的相加操作。
c++ 复制代码
int Add(int a, int b) {
    return a + b;
}
double Add(double a, double b) {
    return a + b;
}
  • 编译器会根据实参不同的数据类型,去调用相应的函数,但这样还是造成了代码冗余、重复。C++进而引入泛型编程的概念,即使用一个"模具",使用不同的"材料"添加,已达到不同的效果。

模板

模板是泛型编程的基础。

分类

函数模板

函数模板代表了一个函数家族,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。

语法

c++ 复制代码
template<typename T1, typename T2,.....>
返回值类型 函数名(参数列表){}
c++ 复制代码
template<typename T>
T Add(const T& a, const T& b) {
  	return a + b;
}
  • typename可以用class替代。

原理

函数模板并不是函数本身,在编译阶段,编译器根据传入的实参类型推演生成对应的类型函数。

函数模板的实例化

用不同类型的参数使用函数模板时,称为函数模板的实例化。

隐式实例化

编译器自己根据实参的不同类型推演模板参数的实际类型。

c++ 复制代码
template<class T>
T Add(const T& a, const T& b) {
    return a + b;
}

int main() {
    Add(1, 2); // 直接推演出int
    Add(3.14, 5.56); // 直接推演出double
    Add(3.14,  (double)1); // 如果无法直接推演,可强转数据类型。
    return 0;
}
显示实例化

在函数名后使用<>指定模板参数实际类型。

c++ 复制代码
template<class T>
T Add(const T& a, const T& b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int a = 10;
    double b = 3.75;
    Add<int>(a, b);
    return 0;
}

匹配原则

  • 一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在。
  • 非模板函数和函数模板同名,且其他条件都相同,会优先调用非模板函数,如果模板可以产生更好的匹配,则选择模板。
c++ 复制代码
int Add(const int&a, const int& b) {
    return a + b;
}

template<class T1, class T2>
T2 Add(const T1& a, const T2& b) {
    return a + b;
}

int main() {
    Add(10, 3.14);
    Add(10, 20);
    return 0;
}
  • 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。

类模板

语法

c++ 复制代码
template<class T>
class 类模板名 {
  	// 类内成员定义
};

类模板的实例化

  • 类模板的实例化必须要在类模板名后加<>,将实例化类型放在<>中。
  • 类模板名不是真正的类,实例化的结果才是真正的类。
c++ 复制代码
std::vector<int> v
相关推荐
长潇若雪8 分钟前
《STL 六大组件之容器篇:简单了解 list》
开发语言·c++·经验分享·list·类和对象
君义_noip26 分钟前
信息学奥赛一本通 1524:旅游航道
c++·算法·图论·信息学奥赛
学习同学1 小时前
C++进阶知识复习 1~15
java·开发语言·c++
egoist20231 小时前
【C++指南】一文总结C++二叉搜索树
开发语言·数据结构·c++·c++11·二叉搜索树
小王努力学编程1 小时前
动态规划学习——背包问题
开发语言·c++·学习·算法·动态规划
f狐0狸x3 小时前
【蓝桥杯每日一题】4.1
c语言·c++·算法·蓝桥杯
ん贤3 小时前
2023第十四届蓝桥杯大赛软件赛省赛C/C++ 大学 B 组(真题&题解)(C++/Java题解)
java·c语言·数据结构·c++·算法·蓝桥杯
二进制人工智能7 小时前
【QT5 网络编程示例】TCP 通信
网络·c++·qt·tcp/ip
莫有杯子的龙潭峡谷9 小时前
3.31 代码随想录第三十一天打卡
c++·算法
AaronZZH10 小时前
【进阶】vscode 中使用 cmake 编译调试 C++ 工程
c++·ide·vscode