C++ 模板(template)
2013-11-28 15:09
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C++中提供了模板(template)机制,方便程序员对代码进行复用。例如C++中,你定义一个函数printArray,传入一个数组,然后将数组中的元素输出。虽然你可以用函数重载,但是每一种情况你都要编写一个函数,造成代码的冗余;模板机制只需要你编写一个函数,就可以实现对所有基本类型的数组元素进行输出,使得程序更为精简、美观。
模板函数模板和类模板:
函数模板使程序员能够用单段代码指定相关(重载)函数的全部范围,称为函数模板特殊化;
类模板使程序员能够用单段代码指定相关类的全部范围,称为类模板特殊化。
注意:typename和class,实际上是表示“任何内置类型或用户自定义类型”。
模板参数的名称只能在模板头的模板参数表中声明一次,但可以在函数头和函数体中反复使用。不同函数模板中的模板参数名称,并不是要求是唯一的。
函数模板举例:
程序输出结果:
类模板的成员函数定义就是函数模板。
类模板举例:
程序运行结果:
模板函数模板和类模板:
函数模板使程序员能够用单段代码指定相关(重载)函数的全部范围,称为函数模板特殊化;
类模板使程序员能够用单段代码指定相关类的全部范围,称为类模板特殊化。
一、函数模板
所有的函数模板定义都从关键字template开始,后面接它的模板参数表,列表位于一对尖括号(< 和 >)中。表示类型的每个模板参数,其前面必须带有关键字class或者typename(二者可互换),如:template <typename T> 或 template <class T> 或 template <typename T1,typename T2>
注意:typename和class,实际上是表示“任何内置类型或用户自定义类型”。
模板参数的名称只能在模板头的模板参数表中声明一次,但可以在函数头和函数体中反复使用。不同函数模板中的模板参数名称,并不是要求是唯一的。
函数模板举例:
// testTemplate.cpp #include<iostream> using namespace std; template <typename T> void printArray(const T * const array,int count) { for (int i = 0; i < count; i++) cout << array[i] <<" "; cout << endl; } int main() { const int COUNT_A = 4; const int COUNT_B = 5; const int COUNT_C = 6; int a[COUNT_A] = {2,3,4,5}; float b[COUNT_B] = {1.2, 2.3, 3.4, 4.5, 5.6}; char c[COUNT_C] = "TOVEY"; printArray(a, COUNT_A); printArray(b, COUNT_B); printArray(c, COUNT_C); return 0; }
程序输出结果:
二、类模板
类模板的定义和函数模板差不多,格式与传统的类格式相近,需要在前面使用模板头,格式为:(假设定义一个Array类)template <typename T> class Array { … };其中指定了一个使用类型参数T的类模板定义,T充当要创建的Array类的类型占位符。在Array类的头文件和成员函数定义中,Array中的元素类型被一般化地用T表示。
类模板的成员函数定义就是函数模板。
类模板举例:
// Array.h #ifndef ARRAY_H #define ARRAY_H template <typename T> class Array { public: Array(int = 10); ~Array() { delete [] arrayPtr; } bool setElement(const T &, int); bool printElement(int); bool printArray(); private: int size; T *arrayPtr; }; template <typename T> Array< T >::Array(int s) { size = s > 0 ? s : 10; arrayPtr = new T[size]; } template <typename T> bool Array< T >::setElement(const T & value,int n) { if ( n < size) { arrayPtr[ n ] = value; return true; } return false; } template <typename T> bool Array< T >::printElement(int n) { if ( n < size) { cout << arrayPtr ; return true; } return false; } template <typename T> bool Array< T >::printArray() { for (int i = 0; i < size; i++) { printElement(i); cout << " "; } cout << endl; } #endif
// main.cpp #include <iostream> #include <string> using namespace std; #include "Array.h" template <typename T> void testArray( Array<T> &theArray, T value, T increment, const string arrayName) { int i = 0; while(theArray.setElement(value, i)) { value += increment; i ++; } cout << "\nOutput the elements of " << arrayName << " :\n\t"; theArray.printArray(); } int main() { Array< int > intArray(5); Array< double > doubleArray(7); testArray(intArray, 1, 2, "intArray"); testArray(doubleArray, 7.7, -1.1, "doubleArray"); return 0; }
程序运行结果:
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