【C++】模板(函数模板和类模板)

it2022-05-05  97

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,模板分为函数模板和类模板。

一、函数模板

1.概念:函数模版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函数类型模板。

2.格式:

template<typename T1, typename T2,…typename Tn>

返回类型 函数名(参数列表){}

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

typename是用来定义模板参数关键字,也可以使用class(切记:不能使用struct代替class)

3.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。模板参数实例化分为隐式实例化和显式实例化。

隐式实例化:让编译器根据实参推演模板参数的实际类型 template<class T> T Add(const T& left, const T& right) { return left + right; } int main() { int a = 10; double d = 10.0; //Add(a, d); > 该语句不能通过编译。在编译期间,当编译器看到该实例化时,需要推演其实参数类型,通过实参a将T推演为int,通过实参d将T推演为double类型,但模板参数列表中只有一个T,编译器无法确定此处到底该将T确定为int 或者 double类型 > // 此时有两种处理方式:1. 用户自己来强制转化 2. 使用显式实例化 Add(a, (int)d); return 0; } 显式实例化:在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型 int main(void) { int a = 10; double b = 20.0; // 显式实例化 Add<int>(a, b); return 0; }

4.模板参数的匹配原则

一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在,而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函数 // 专门处理int的加法函数 int Add(int left, int right) { return left + right; } // 通用加法函数 template<class T> T Add(T left, T right) { return left + right; } void Test() { Add(1, 2); // 与非模板函数匹配,编译器不需要特化 Add<int>(1, 2); // 调用编译器特化的Add版本 } 对于非模板函数和同名函数模板,如果其他条件都相同,在调动时会优先调用非模板函数而不会从该模 板产生出一个实例。如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数, 那么将选择模板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

二、类模板

1.类模板的定义格式

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

2.类模板的实例化

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。 Vector<int> v;

Vector类名,Vector才是类型


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