模板定义:模板就是实现代码重用机制的一种工具,它可以实现类型参数化,即把类型定义为参数, 从而实现了真正的代码可重用性。模版可以分为两类,一个是函数模版,另外一个是类模版。

由于类模板包含类型参数,因此又称为参数化的类。如果说类是对象的抽象,对象是类的实例,则类模板是类的抽象,类是类模板的实例。

1.模板的概念

模板定义

函数模板:template <typename T> T fun_name(const T&, const T&);

类模板:template <typename T> class class_name {

    public:

      T t;

      void test(const T& t);

    }

模板规则

类模板作用域在模板定义的整个过程

类模板不能重复

可以只声明,不定义

  形参必需带上typename 或者 class

实例化

int a = fun_name(3, 4);

class_name<int> c1;

实例化时机在函数调用或者类实例构建时实例化模板

函数模板的一般定义形式是:

template<类型形式参数表> 返回类型 FunctionName(形式参数表)
{
//函数定义体
}

其中的类型形式参数表可以包含基本数据类型,也可以包含类类型。如果是类类型,则需加前缀class。

类模板的一般说明形式是:

template<类型形式参数表> class className
{
//类声明体
}; template<类型形式参数表>
返回类型 className<类型名表>::MemberFuncName1(形式参数表)
{
//成员函数定义体
} template<类型形式参数表>
返回类型 className<类型名表>::MemberFuncName2(形式参数表)
{
//成员函数定义体
} ... template<类型形式参数表>
返回类型 className<类型名表>::MemberFuncNameN(形式参数表)
{
//成员函数定义体
}

其中的类型形式参数表与函数模板中的意义一样。后面的成员函数定义中,className<类型名表>中的类型名表,是类型形式参数的使用。

2.函数模板与模板函数的区别

  • 函数模板是模板的定义,定义中用到通用类型参数。
  • 模板函数是实实在在的函数定义,它由编译系统在碰见具体的函数调用时所生成,具有程序代码。

3.类模板和模板类的区别

  • 类模板是模板的定义,不是一个实实在在的类,定义中用到通用类型参数。
  • 模板类是实实在在的类定义,是类模板的实例化。类定义中参数被实际类型所代替。

与类和函数的定义不同,类模板和函数模板的定义一般放在头文件中。

使用类模板的方法为

  1. 在程序开始的头文件中说明类模板的定义。
  2. 在适当的地方创建一个模板类的实例,即一个实实在在的类定义,同时创建该模板类的对象。
  3. 有了对象名,以后的使用就和通常一样。但要记住,你规定了什么类型的模板类,在使用成员函数时,所赋的实参也要对应该类型。

归纳的介绍,可以这样声明和使用类模板:

  1. 先写出一个实际的类。由于其语义明确,含义清楚,一般不会出错。
  2. 将此类中准备改变的类型名(如int要改变为float或char)改用一个自己指定的虚拟类型名(如上例中的numtype)。
  3. 在类声明前面加入一行,格式为
    template <class 虚拟类型参数>,如
    template <class numtype> //注意本行末尾无分号
    class Compare
    {…}; //类体
  4. 用类模板定义对象时用以下形式:
       类模板名<实际类型名> 对象名;
       类模板名<实际类型名> 对象名(实参表列);

       Compare<int> cmp;
       Compare<int> cmp(3,7);
  5. 如果在类模板外定义成员函数,应写成类模板形式:
       template <class 虚拟类型参数>
       函数类型 类模板名<虚拟类型参数>::成员函数名(函数形参表列) {…}

关于类模板的几点说明:

    1. 类模板的类型参数可以有一个或多个,每个类型前面都必须加class,如
      template <class T1,class T2>
      class someclass
      {…};
      在定义对象时分别代入实际的类型名,如
         someclass<int,double> obj;
    2. 和使用类一样,使用类模板时要注意其作用域,只能在其有效作用域内用它定义对象。
    3. 模板可以有层次,一个类模板可以作为基类,派生出派生模板类。

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