C++复习的长文指南(二)

C++复习的长文指南(二)

  • 一、面向对象基础知识
  • 二、泛型编程
    • [1. 模板](#1. 模板)
      • [1.1 模板的概念](#1.1 模板的概念)
      • [1.2 函数模板](#1.2 函数模板)
        • [1.2.1 函数模板语法](#1.2.1 函数模板语法)
        • [1.2.2 函数模板注意事项](#1.2.2 函数模板注意事项)
        • [1.2.3 函数模板案例](#1.2.3 函数模板案例)
        • [1.2.4 普通函数和函数模板的区别](#1.2.4 普通函数和函数模板的区别)
        • [1.2.5 普通函数与函数模板的调用规则](#1.2.5 普通函数与函数模板的调用规则)
        • [1.2.6 模板的局限性](#1.2.6 模板的局限性)
      • [1.3 类模板](#1.3 类模板)
        • [1.3.1 类模板语法](#1.3.1 类模板语法)
        • [1.3.2 类模板和普通模板区别](#1.3.2 类模板和普通模板区别)
        • [1.3.3 类模板中成员函数创建时机](#1.3.3 类模板中成员函数创建时机)
        • [1.3.4 类模板对象做参数](#1.3.4 类模板对象做参数)
        • [1.3.5 类模板与继承](#1.3.5 类模板与继承)
        • [1.3.6 类模板成员函数类外实现](#1.3.6 类模板成员函数类外实现)
        • [1.3.7 类模板分文件编写](#1.3.7 类模板分文件编写)
        • [1.3.8 类模板与友元](#1.3.8 类模板与友元)

一、面向对象基础知识

5. 文件操作

程序运行时产生的数据都属于临时数据,程序---旦运行结束都会被释放

通过文件可以将数据持久化

C++中对文件操作需要包含头文件<fstream >

文件类型分为两种:
1.文本文件:文件以文本的ASCII码形式存储在计算机中
2.二进制文件:文件以文本的二进制形式存储在计算机中,用户一般不能直接读懂它们

操作文件的三大类:
1.ofstream:写操作
2.ifstream:读操作
3.fstream :读写操作

5.1文本文件

5.1.1写文件

写文件步骤如下:
1.包含头文件

#include <fstream>
2.创建流对象

ofstream ofs;
3.打开文件

ofs.open("文件路径",打开方式);
4.写数据

ofs <<"写入的数据";
5.关闭文件

注意:文件打开方式可以配合使用,利用|操作符
例如:用二进制方式写文件ios : : binary | ios : : out
总结:

文件操作必须包含头文件fstream

读文件可以利用ofstream ,或者fstream类

打开文件时候需要指定操作文件的路径,以及打开方式

利用<<可以向文件中写数据

操作完毕,要关闭文件

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
#include<fstream> // 头文件的包含
// 文本文件 写文件
void test01() 
{
	// 1.包含头文件
	// 2.创建流对象
	ofstream ofs; // 创建输出流对象

	// 3.指定打开方式
	ofs.open("test.txt", ios::out);

	// 4.写内容
	ofs << "姓名:张三" << endl;
	ofs << "性别:男" << endl;
	ofs << "年龄:18" << endl;

	// 5.关闭文件
	ofs.close();
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}
5.1.2读文件

读文件与写文件步骤相似,但是读取方式相对于比较多

读文件步骤如下:
1.包含头文件

#include <fstream>
2.创建流对象

ifstream ifs;
3.打开文件并判断文件是否打开成功ifs.open("文件路径",打开方式);
4.读数据

四种方式读取
5.关闭文件ifs.close();

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
#include<fstream> // 头文件的包含
#include<string>
// 文本文件 读文件
void test01() 
{
	// 1.包含头文件
	// 2.创建流对象
	ifstream ifs; // 创建输入流对象

	// 3.打开文件 并且判断是否打开成功
	ifs.open("test.txt", ios::in);
	if (! ifs.is_open())
	{
		cout << "文件打开失败" << endl;
		return;
	}
	// 4.读数据
	// 第一种
	/*char buf[1024] = { 0 };
	while (ifs >> buf)
	{
		cout << buf << endl;
	}*/
	
	// 第二种
	/*char buf[1024] = { 0 };
	while (ifs.getline(buf, sizeof(buf)))
	{
		cout << buf << endl;
	}*/

	// 第三种
	/*string buf;
	while (getline(ifs, buf))
	{
		cout << buf << endl;
	}*/

	// 第四种,1次只读1个字符
	char c;
	while ( (c = ifs.get()) != EOF)  // EOF end of file 文件尾
	{
		cout << c;
	}
	// 5.关闭文件
	ifs.close();
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:
1.读文件可以利用ifstream ,或者stream类
2.利用is_open函数可以判断文件是否打开成功
3.close关闭文件

5.2 二进制文件

二进制的方式对文件进行读写操作

打开方式要指定为ios:binary

5.2.1 二进制文件

二进制方式写文件主要利用流对象调用成员函数write
函数原型:ostream& write(const char * buffer ,int len);
参数解释:字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
#include<fstream> // 头文件的包含
#include<string>
// 二进制文件 写文件

class Person
{
public:
	char m_Name[64]; // 姓名
	int m_Age; // 年龄
};
void test01() 
{
	// 1.包含头文件
	// 2.创建流对象
	ofstream ofs;
	// 或者直接
	//ofstream ofs("person.txt", ios::out | ios::binary);
	// 3.打开文件
	ofs.open("person.txt", ios::out | ios::binary);
	// 4.写文件
	Person p = { "张三", 18 };

	// 如果直接&p,返回的应该是Person*,所以再强转const char*
	ofs.write((const char*)&p, sizeof(Person));
	// 5.关闭文件
	ofs.close();
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:
1.文件输出流对象可以通过write函数,以二进制方式写数据

5.2.2 二进制读文件

二进制方式读文件主要利用流对象调用成员函数read
函数原型:istream& read(char *buffer,int len);
参数解释:字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
#include<fstream> // 头文件的包含
#include<string>
// 二进制文件 读文件

class Person
{
public:
	char m_Name[64]; // 姓名
	int m_Age; // 年龄
};
void test01() 
{
	// 1.包含头文件
	// 2.创建流对象
	ifstream ifs;
	// 3.打开文件,并判断文件是否正常打开
	ifs.open("person.txt", ios::in | ios::binary);
	if (! ifs.is_open())
	{
		cout << "文件打开失败" << endl;
		return;
	}

	// 4.写文件
	// 将数据读到Person中,因为Person是自定义数据类型,
	Person p;
	ifs.read((char*)&p, sizeof(p));
	cout << "姓名:" << p.m_Name << "年龄:" << p.m_Age << endl;
	// 5.关闭文件
	ifs.close();
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:

文件输入流对象可以通过read函数,以二进制方式读数据

6. c++面向对象的个人心得

开发流程

6.1

1.一般进行分文件编写,.h头文件进行类申明.cpp文件进行类的具体实现

6.2

2.一般进行面向对象的编程,封装、继承、多态都用到。比如以经典的"职工管理系统"为例,那么该系统有:职工、经理和老板3种身份,以及"职工管理系统"的增删改查等用户功能操作需要单独定义1个管理系统类(也是分开申明和实现)。

6.3

3.那既然要用到面向对象多态肯定定义一个职工父类(基类),然后分别定义职工、经理和老板3种身份的子类继承父类,并重写父类的虚函数父类指针指向子类,不同子类调用相同的函数实现不同的功能。
4.也就是说,最终分别进行基类、3种身份的子类、1个管理系统类.h头文件申明,再进行各自的.cpp文件实现。职工间的父子关系用到多态,其余的职工数据的增删改查、文件保存等全部放在管理系统类实现功能。最后,还有1个main函数入口,通常主函数实例化类对象进行调用对应不同功能的函数接口。

6.4

5.最后根据选择判断语句,进行调用管理系统类对象的不同成员函数就行(增删改查等)

ps:职工父类(基类)、3种身份的子类的类,说到底在c++中还是不同的自定义类型,最终还是通过父类指针指向子类等操作进行职工维护的。

6.5

6.最后,因为程序运行时产生的数据都属于临时数据,哪怕是堆区数据,程序---旦运行结束都会被释放,我们,通过文件可以将数据持久化

注意细节

6.1

一般,像管理系统类,肯定要有1个记录当前系统已经存放的职工人数整型成员变量,以及职工父类(基类)的自定义数据类型数组指针(一般是数组指针,涉及多个职工,肯定用数组进行维护,并实现不同职工的多态
ps:每次进行完增删改查操作后,一定要对类内成员变量进行数据更新,比如这里的m_Empnum进行+1,数组指针指向进行更新等。

6.2

一般,虽然类的构造函数析构函数,编译器会自动提供空实现,但是一般我们进行重写

很明显,用构造函数进行变量初始化,比如整型变量置0指针指向空地址

析构函数就是用来释放开辟到堆区的数据,一般不会将数据放在栈区,因为当函数执行结束,编译器会自动回收,下次再执行就会出问题。

6.3

正常,在类内,成员属性等建议使用this指针这个习惯。

二、泛型编程

主要针对C++泛型编程STL技术做详细讲解,探讨C++更深层的使用

1. 模板

1.1 模板的概念

模板就是建立通用的模具,大大提高复用性

例如生活中的模板

---寸照片模板:


模板的特点:
1.模板的通用性很强,但是不可以直接使用,只是一个框架
2.也并非万能,比如证件照只能针对证件照,做不了别的风格照片。

1.2 函数模板

1.C++另一种编程思想称为泛型编程,主要利用的技术就是模板
2.C++提供两种模板机制:函数模板类模板

1.2.1 函数模板语法

函数模板作用:

建立一个通用函数,其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定,用一个虚拟的类型来代表。
语法:

cpp 复制代码
template<typename T>
函数申明或定义

解释:

template :声明创建模板

typename :表面其后面的符号是一种数据类型,可以用class代替

T:通用的数据类型,名称可以替换,通常为大写字母

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;

// 交换整型数据
void swapInt(int& a, int& b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

// 交换浮点型数据
void swapDouble(double& a, double& b)
{
	double temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

// 利用模板提供通用的交换函数
template<typename T> //声明一个模板,告诉编译器后面代码中紧跟着的T不要报错,T是一个通用数据类型

void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	swapInt(a, b);

	// 利用模板实现交换
	// 1.自动类型推导
	mySwap(a, b);

	// 2.显示指定类型
	mySwap<int>(a, b);

	double c = 10.2;
	double d = 20.2; 
	swapDouble(c, d);



}
int main()
{

	system("pause");
	return 0;
}

总结:
1.函数模板利用关键字template
2.使用函数模板有两种方式:自动类型推导、显示指定类型
3.模板的目的是为了提高复用性,将数据类型参数化

1.2.2 函数模板注意事项

注意事项:
1.自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
2.模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;

// 函数模板注意事项:
template<class T> // typename可以替换成class

void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

// 1、自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T才可以使用
void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	char c = 'c';
	mySwap(a, b); // 正确
	///mySwap(a, c); // 错误, 推导不出一致的T类型

}
// 2、模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用
template<class T>
void func()
{
	cout << "func()的调用" << endl;
}

void test02()
{
	//func(); // 错误
	func<int>(); // 正确,因为编译器自动推导不出类型,只能进行显示指定类型
}
int main()
{

	system("pause");
	return 0;
}

总结:
1.使用模板时必须确定出通用数据类型T,并且能够推导出一致的类型。

1.2.3 函数模板案例

案例描述:

1.利用函数模板封装---个排序的函数,可以对不同数据类型数组进行排序

2.排序规则从大到小,排序算法为选择排序

3.分别利用char数组和int数组进行测试

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;

template<typename T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
// 排序算法
template<typename T>
void mySort(T arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		int max = i; // 认定最大值的下标

		for (int j = i + 1; j < len; j++)
		{
			// 认定的最大值比遍历出来的小
			if (arr[max] < arr[j])
			{
				max = j; //更新最大值下标
			}
		}

		if (max != i)
		{
			// 交换max和i元素
			mySwap(arr[max], arr[i]);

		}
	}
}

// 提供打印模板
template<typename T>
void printArray(T arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	// 测试char数组
	char charArr[] = "badcfe";
	mySort(charArr, sizeof(charArr) / sizeof(charArr[0]));
	printArray(charArr, sizeof(charArr) / sizeof(charArr[0]));
}

void test02()
{
	// 测试int数组
	int IntArr[] = { 17,1, 2,5,7,10 };
	mySort(IntArr, sizeof(IntArr) / sizeof(IntArr[0]));
	printArray(IntArr, sizeof(IntArr) / sizeof(IntArr[0]));
}
int main()
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}
1.2.4 普通函数和函数模板的区别

普通函数与函数模板区别:
1.普通函数调用时可以发生自动类型转换(隐式类型转换)
2.函数模板调用时,如果利用自动类型推导,不会发生隐式类型转换
3.如果利用显示指定类型的方式,可以发生隐式类型转换

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;

// 普通函数与函数模板区别
// 1、普通函数调用可以发生隐式类型转换
// 2、函数模板用自动类型推导,不可以发生隐式类型转换
// 3、函数模板用显示指定类型,可以发生隐式类型转换


// 普通函数
int myAdd01(int a, int b)
{
	return a + b;
}

// 函数模板
template<typename T>
T myAdd02(T a, T b)
{
	return a + b;
}

void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	char c = 'c'; //asicc码,a-97
	cout << myAdd01(a, b) << endl;
	cout << myAdd01(a, c) << endl;  // 10 + 99

	// 自动类型推导, 不会发生隐式类型转换
	cout << myAdd02(a, b) << endl;
	//cout << myAdd02(a, c) << endl;

	//显示指定类型, 会发生隐式类型转换
	cout << myAdd02<int>(a, c) << endl;
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:

建议使用显示指定类型的方式,调用函数模板,因为可以自己确定通用类型T

1.2.5 普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下:

1.如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数

2.可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板

3.函数模板也可以发生重载

4.如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;

// 普通函数与函数模板调用规则

//void myPrint(int a, int b);


void myPrint(int a, int b)
{
	cout << "普通函数的调用" << endl;
}


template<typename T>
void myPrint(T a, T b)
{
	cout << "模板的调用" << endl;
}

template<typename T>
void myPrint(T a, T b, T c)
{
	cout << "模板重载的调用" << endl;
}

void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	//myPrint(a, b);

	// 如果myPrint()函数只留下申明,没有实现会报错
	// 通过空模板参数列表,强制调用函数模板
	// 哪怕是myPrint()函数有了实现,空模板参数列表也会强制调用函数模板
	myPrint<>(a, b);

	myPrint<>(a, b, 100);

	// 如果函数模板产生更好的匹配,优先调用函数模板
	char c1 = 'a';
	char c2 = 'b';
	myPrint(c1, c2);
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:既然提供了函数模板,最好就不要提供普通函数,否则容易出现二义性。

1.2.6 模板的局限性

局限性:
1.模板的通用性并不是万能的

例如:

cpp 复制代码
template<typename T>
void f(T a, T b)
{
	a = b;
}

在上述代码中提供的赋值操作,如果传入的a和b是一个数组,就无法实现了。

再例如:

cpp 复制代码
template<typename T>
void f(T a, T b)
{
	if (a > b)
	{
		//
	}
}

在上述代码中,如果T的数据类型传入的是像Person这样的自定义数据类型,也无法正常运行。

因此,C++为了解决这种问题,提供模板的重载,可以为这些特定的类型提供具体化的模板

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;

class Person
{
public:
	Person(int age, string name)
	{
		this->m_Age = age;
		this->m_Name = name;
	}

	int m_Age;
	string m_Name;
};
template<typename T>
bool Compare(T& a, T& b)
{
	if (a == b)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

// 利用具体化的Person的版本代码,具体化优先调用
template<> bool Compare(Person& p1, Person& p2)
{
	if (p1.m_Age == p2.m_Age && p1.m_Name == p2.m_Name)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}
void test01()
{
	Person p1(10, "Tom");
	Person p2(10, "Tom");

	bool ret = Compare(p1, p2);
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:
1.利用具体化的模板,可以解决自定义类型的通用化
2.学习模板并不是为了写模板,而是在STL能够运用系统提供的模板

1.3 类模板

1.3.1 类模板语法

类模板作用:

建立一个通用类,类中的成员数据类型可以不具体制定,用一个虚拟类型来代表。
语法:

cpp 复制代码
template<typename T>
类

解释:

template:声明创建模板

typename:表面其后面的符号是一种数据类型,可以用class代替

T:通用的数据类型,名称可以替换,通常为大写字母

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>


template<class NameType, class AgeType = int>
class Person
{
public:

	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	void showPerson()
	{
		cout << "姓名:" << this->m_Name << "年龄:" << this->m_Age << endl;
	}

	NameType m_Name;
	AgeType m_Age;
};

void test01()
{
	Person<string, int> p("张三", 19); 
	p.showPerson();

}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:类模板和函数模坂语法相似,在声明模板template后面加类,此类称为类模板

1.3.2 类模板和普通模板区别

类模板与函数模板区别主要有两点:
1.类模板没有自动类型推导的使用方式
2.类模板在模板参数列表中可以有默认参数

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

// 类模板和普通模板区别

template<class NameType, class AgeType = int>
class Person
{
public:

	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	void showPerson()
	{
		cout << "姓名:" << this->m_Name << "年龄:" << this->m_Age << endl;
	}

	NameType m_Name;
	AgeType m_Age;
};

// 1.类模板没有自动类型推导的使用方式
void test01()
{
	//Person p("张三", 19); // 错误,无法用自动类型推导
	Person<string, int> p("张三", 19); // 正确,只能用显示指定类型
	p.showPerson();

}
// 2.类模板在模板参数列表中可以有默认参数
void test02()
{
	Person<string> p2("张三", 19); 
	p2.showPerson();

}
int main()
{
	//test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:
1.类模板使用只能用显示指定类型方式
2.类模板中的模板参数列表可以有默认参数

1.3.3 类模板中成员函数创建时机

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的:
1.普通类中的成员函数一开始就可以创建
2.类模板中的成员函数在调用时才创建

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

// 类模板中成员函数创建时机
// 类模板中成员函数在调用时才去创建

class Person1
{
public:
	void showPerson1()
	{
		cout << "Person1 show" << endl;
	}
};

class Person2
{
public:
	void showPerson2()
	{
		cout << "Person2 show" << endl;
	}
};

template<class T>

// 类模板中成员函数在调用时才去创建,是因为创建时编译器压根不知道T这个数据类型
class MyClass
{
public:
	T obj;

	// 类模板中成员函数
	void func1()
	{
		obj.showPerson1();
	}
	void func2()
	{
		obj.showPerson2();
	}

};

void test01()
{
	MyClass<Person1> m1;
	m1.func1();


	MyClass<Person2> m2;
	m2.func2();

}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:类模板中的成员函数并不是---开始就创建的,在调用时才去创建

1.3.4 类模板对象做参数

学习目标:

类模板实例化出的对象,向函数传参的方式

一共有三种传入方式:
1.指定传入的类型:直接显示对象的数据类型
2.参数模板化:将对象中的参数变为模板进行传递
3.整个类模板化:将这个对象类型模板化进行传递

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

// 类模板对象做函数参数
template<class NameType, class AgeType = int>
class Person
{
public:

	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	void showPerson()
	{
		cout << "姓名:" << this->m_Name << "年龄:" << this->m_Age << endl;
	}

	NameType m_Name;
	AgeType m_Age;
};

// 1、指定传入类型
void printPerson1(Person<string, int>& p)
{
	p.showPerson();
}
void test01()
{
	Person<string, int> p("张三", 19); 
	printPerson1(p);
}
// 2、参数模板化
template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2>& p)
{
	p.showPerson();
	cout << "T1 的类型为:" << typeid(T1).name() << endl;
	cout << "T2 的类型为:" << typeid(T2).name() << endl;
}
void test02()
{
	Person<string, int> p("李四", 29);
	printPerson2(p);
}

// 3、整个类模板化
template<class T>
void printPerson3(T& p)
{
	p.showPerson();
	cout << "T 的类型为:" << typeid(T).name() << endl;
}
void test03()
{
	Person<string, int> p("王五", 39);
	printPerson3(p);
}
int main()
{
	//test01();
	//test02();
	test03();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:
1.通过类模板创建的对象,可以有三种方式向函数中进行传参
2.使用比较广泛是第一种:指定传入的类型

1.3.5 类模板与继承

当类模板碰到继承时,需要注意一下几点:
1.当子类继承的父类是一个类模板时,子类在声明的时候,要指定出父类中T的类型
2.如果不指定,编译器无法给子类分配内存
3.如果想灵活指定出父类中T的类型,子类也需变为类模板

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

// 类模板与继承
template<class T>
class Base 
{
	T m;
};

//class Son : public Base // 错误,必须要知道父类中的T类型,才能继承给子类
class Son : public Base<int>
{

};

void test01()
{
	Son s1;
}


// 如果想灵活指定父类中T类型,子类也需要变类模板
template<class T1, class T2>
class Son2 : public Base<T2>
{
public:
	Son2()
	{
		cout << "T1 的类型:" << typeid(T1).name() << endl;
		cout << "T2 的类型:" << typeid(T2).name() << endl;
	}
	T1 obj;
};

void test02()
{
	Son2<int, char> s2;
}
int main()
{
	//test01();
	test02();
	
	system("pause");
	return 0;
}

总结:如果父类是类模板,子类需要指定出父类中T的数据类型

1.3.6 类模板成员函数类外实现

学习目标:能够掌握类模板中的成员函数类外实现

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

template<class T1, class T2>
class Person
{
public:

	Person(T1 name, T2 age);
	
	void showPerson();
	

	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

// 构造函数类外实现
template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)
{
	this->m_Name = name;
	this->m_Age = age;
}

// 成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson()
{
	cout << "姓名:" << this->m_Name << "年龄:" << this->m_Age << endl;
}

void test01()
{
	Person<string, int> p1("张三", 19);
	p1.showPerson();
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:类模板中成员函数类外实现时,需要加上模板参数列表

1.3.7 类模板分文件编写

学习目标:

1.掌握类模板成员函数分文件编写产生的问题以及解决方式
问题:

1.类模板中成员函数创建时机是在调用阶段,导致分文件编写时链接不到
解决:

1.解决方式1:直接包含.cpp源文件

2.解决方式2:将声明和实现写到同一个文件中,并更改后缀名为.hpp,hpp是约定的名称,并不是强制
示例:

首先,新建person.h头文件,

cpp 复制代码
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

template<class T1, class T2>
class Person
{
public:

	Person(T1 name, T2 age);

	void showPerson();


	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

接着,新建person.cpp源文件,

cpp 复制代码
#include"person.h"
// 构造函数类外实现
template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)
{
	this->m_Name = name;
	this->m_Age = age;
}

// 成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson()
{
	cout << "姓名:" << this->m_Name << "年龄:" << this->m_Age << endl;
}

上述代码看似没问题,会报错的。因为,类模板中成员函数一开始是不会创建,类模板对象调用时创建,所以包含"person.h"头文件时,编译器没有见到过T这些数据类型,所以链接不到。
解决方法1:

main函数中更改为:

直接包含源文件

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include"person.cpp"

void test01()
{
	Person<string, int> p1("张三", 19);
	p1.showPerson();
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

解决方法2:

将.h和.cpp中的内容写到一起,将后缀名改为.hpp文件

cpp 复制代码
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

template<class T1, class T2>
class Person
{
public:

	Person(T1 name, T2 age);

	void showPerson();


	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

// 构造函数类外实现
template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)
{
	this->m_Name = name;
	this->m_Age = age;
}

// 成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson()
{
	cout << "姓名:" << this->m_Name << "年龄:" << this->m_Age << endl;
}

总结:主流的解决方式是第二种,将类模板成员函数写到一起,并将后缀名改为.hpp

1.3.8 类模板与友元

学习目标:
1.掌握类模板配合友元函数的类内和类外实现

全局函数类内实现:直接在类内声明友元即可

全局函数类外实现:需要提前让编译器知道全局函数的存在

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

// 通过全局函数打印Person信息

// 提前让编译器知道Person类存在
template<class T1, class T2>
class Person;


// 类外实现
template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2> p)
{
	cout << "类外实现--姓名:" << p.m_Name << "年龄:" << p.m_Age << endl;

}


template<class T1, class T2>
class Person
{
public:
	// 全局函数类内实现
	friend void printPerson(Person<T1, T2>& p)
	{
		cout << "姓名:" << p.m_Name << "年龄:" << p.m_Age << endl;

	}
	// 全局函数类外实现
	// 需要加1个空模板参数列表<>,因为不加这就是一个普通函数申明,而下方类外实现是函数模板的实现
	// 如果全局函数是类外实现,需要让编译器提前知道这个函数的存在
	friend void printPerson2<>(Person<T1, T2>p);


	Person(T1 name, T2 age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

private:
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};


// 全局函数在类内实现的测试
void test01()
{
	Person<string, int> p1("张三", 19);
	printPerson(p1);
}

// 全局函数在类外实现的测试
void test02()
{
	Person<string, int> p2("李四", 29);
	printPerson2(p2);
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:建议全局函数做类内实现,用法简单,而且编译器可以直接识别

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