【C++ 泛型编程01：模板】函数模板与类模板

【模板】

• 除了OOP外，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

• C++提供两种模板机制：函数模板和类模板

函数模板

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

template<typename T>
函数声明或定义

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

例子

举个例子，我们要写一些交换数据的函数

#include<iostream>
using namespace std;

//两个整形交换的函数
void swapInt(int& a, int& b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

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

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

	swapInt(a, b);

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

很简单，但是像上面那样写函数，那交换不同的数据交换就要有对应的函数，很冗余

如果可以先不告诉函数输入参数的类型，用的时候再确定，就可以抽象一个通用的交换函数

这就是模板的用途，于是上面的例子便可以写成：

#include<iostream>
using namespace std;

//函数模板
template<typename T> //声明一个模板，后面代码里面用T的时候不要报错，T为通用数据类型
void MySawp(T& a, T& b) {
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

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

	//模板有两种使用方式
	//1、自动类型推导数据类型
	//MySawp(a, b);

	//2、显式指定数据类型
	MySawp<int>(a, b);
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结

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

注意事项

• 自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T，才可以使用

• 模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用

例子

#include<iostream>
using namespace std;

template<class T> //typename可以替换为class
void MySawp(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';

	//利用函数模板交换
	//两种方式
	//1、自动类型推导
	MySawp(a, b);//对
	//MySawp(a, c);//错，推导不出一致的T类型

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
}
// 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()//func写在template声明后面就已经是一个函数模板了
{//不管模板里面用没用T，都必须给T一个数据类型，func才可以被调用
	cout << "func 调用" << endl;
}

void test02()
{
	//func(); //错误，模板不能独立使用，必须确定出T的类型
	func<int>(); //利用显示指定类型的方式，给T一个类型，才可以使用该模板
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

实例：排序函数封装

案例描述

• 利用函数模板封装一个排序的函数，可以对不同数据类型数组进行排序
• 排序规则从大到小，排序算法为选择排序
• 分别利用char数组和int数组进行测试

代码

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

//交换的函数模板
template<typename T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

////1、先写一个选择排序的函数
//void sort(int num[],int len) {
//
//	for (int i = 0; i < len; i++) {
//		//以第一个元素作为初始最大值
//		int max = i;
//		//遍历找出最大值（的下标）
//		for (int j = i + 1; j < len; j++) {
//			if (num[j] > num[max]) {
//				max = j;
//			}
//		}
//		//max不等于i，出现新的max值
//		//更新最大值
//		if (max != i) {
//			mySwap(num[max], num[i]);
//		}
//
//	}
//}

template<class T> // 也可以替换成typename
//利用选择排序，进行对数组从大到小的排序
void mySort(T arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		int max = i; //最大数的下标
		for (int j = i + 1; j < len; j++)
		{
			if (arr[max] < arr[j])
			{
				max = j;
			}
		}
		if (max != i) //如果最大数的下标不是i，交换两者
		{
			mySwap(arr[max], arr[i]);
		}
	}
}

//冒泡排序，但是是从小到大
template<class T>
void bubleSort(T arr[], int len) {
	T temp;
	for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
		for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
			if (arr[j] > arr[j + 1]) {
				temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
		}
	}
}

//打印
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[] = "bdcfeagh";
	int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);
	mySort(charArr, num);
	printArray(charArr, num);
}

void test02() {
	//测试int数组
	int intArr[] = { 7, 5, 8, 1, 3, 9, 2, 4, 6 };
	int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);
	mySort(intArr, num);
	printArray(intArr, num);
}

void test03() {
	//测试int数组冒泡
	int intArr[] = { 7, 5, 8, 1, 3, 9, 2, 4, 6 };
	int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);
	bubleSort(intArr, num);
	printArray(intArr, num);
}

int main() {
	test03();

	system("pause");
	return 0;
}

区别

普通函数与函数模板区别：

• 普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）
• 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
• 如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换

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

类模板

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，用一个虚拟的类型来代表。

语法

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

例子

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>

//给出类中成员属性的通用数据类型，可以直接给个默认值，后面就不用再写了
//Person为类模板，有NameType、AgeType两个通用数据类型
template<class NameType, class AgeType = int>
class Person
{
public:
	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->mName = name;
		this->mAge = age;
	}
	void showPerson()
	{
		cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
	}
public:
	NameType mName;
	AgeType mAge;
};

void test01()
{
	// 指定NameType 为string类型，AgeType 为 int类型
	Person<string, int>P1("jk", 999);
	P1.showPerson();
}

//类模板没有自动类型推导，必须指定数据类型
void test02()
{
	// 指定NameType 为string类型，AgeType 为 int类型
	Person<string> P1("dk", 9);
	P1.showPerson();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

类模板与函数模板区别

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

总结

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

类模板对象做函数参数

类模板实例化出的对象，作为参数传向函数时，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

指定传入的类型

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include <string>

//类模板
template<class NameType, class AgeType = int>
class Person
{
public:
	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->mName = name;
		this->mAge = age;
	}
	void showPerson()
	{
		cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
	}
public:
	NameType mName;
	AgeType mAge;
};

//1、指定传入的类型
void printPerson1(Person<string, int>& p)
{
	p.showPerson();
}
void test01()
{
	Person <string, int >p("jk", 100);
	printPerson1(p);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

参数模板化

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include <string>

//类模板
template<class NameType, class AgeType = int>
class Person
{
public:
	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->mName = name;
		this->mAge = age;
	}
	void showPerson()
	{
		cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
	}
public:
	NameType mName;
	AgeType mAge;
};

//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("nnd", 90);
	printPerson2(p);
}

int main() {
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

整个类模板化

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include <string>

//类模板
template<class NameType, class AgeType = int>
class Person
{
public:
	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->mName = name;
		this->mAge = age;
	}
	void showPerson()
	{
		cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
	}
public:
	NameType mName;
	AgeType mAge;
};

//3、整个类模板化
template<class T>
void printPerson3(T& p)
{
	cout << "T的类型为： " << typeid(T).name() << endl;
	p.showPerson();

}
void test03()
{
	Person <string, int >p("sb", 30);
	printPerson3(p);
}

int main() {

	test03();

	system("pause");
	return 0;
}

• 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
• 使用比较广泛是第一种：指定传入的类型

类模板与继承

当类模板碰到继承时，需要注意一下几点：

• 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
• 如果不指定，编译器无法给子类分配内存
• 如果想灵活指定出父类中T的类型，子类也需变为类模板

例子

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>

template<class T>
class Base{
	T m;
};

//class Son:public Base  //错误，c++编译需要给子类分配内存，必须知道父类中T的类型才可以向下继承
//简单来说，继承需要用到父类Base，Base是个类模板，那就必须指定Base中的通用数据类型
class Son :public Base<int>{ //必须指定一个类型
};

void test01(){
	Son c;
}

//类模板继承类模板 ,可以用T2指定父类中的T类型
template<class T1, class T2>
class Son2 :public Base<T2>{
public:
	Son2(){
		cout << typeid(T1).name() << endl;
		cout << typeid(T2).name() << endl;
	}
	T1 obj;
};

void test02(){
	//class T1 == int，指定Son2维护的obj为int类型
	//class T2 == char，即指定Base中的通用数据类型为char
	Son2<int, char> child1;
}

int main() {
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

如果父类是类模板，子类需要指定出父类中T的数据类型

类模板分文件编写（以及类外实现）

单个文件的写法

例子，直接在单个文件中编写代码

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>

template<class T1, class T2>
class Person {
public:
	Person(T1 name, T2 age){
	this->m_Name = name;
	this->m_Age = age;
	}

	void showPerson(){
	cout << "姓名：" << this->m_Name << "年龄：" << this->m_Age << endl;
	}

	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

void test01() {
	Person<string, int>p1("jk", 18);
	p1.showPerson();

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

类模板类外实现成员函数

#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;
};

//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;
}

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("jk", 18);
	p1.showPerson();

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

注意：加在类外实现的数据类型后面的初始化列表，里面不要再写class

问题

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

分文件的写法

• 解决方式1：直接包含.cpp源文件
• 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

直接包含.cpp源文件

第一种解决方式是直接包含.cpp文件，这要直接include整个.cpp文件

错误写法

按照以前的分文件编写思路：

.h文件中要写函数、类的声明

.cpp文件通过include获取声明并实现对应函数

例如，

person.h

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>

//声明类模板
template<class T1, class T2>
class Person {
public:
	Person(T1 name, T2 age);

	void showPerson();

	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

person.cpp

#include "person.h"

//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;
}

template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson() {
	cout << "姓名：" << this->m_Name << "年龄：" << this->m_Age << endl;
}

主函数

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
//第一种解决方式：直接包含.cpp文件
#include "person.cpp"

void test01() {
	Person<string, int>p1("jk", 18);
	p1.showPerson();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

像上面这样分文件编写模板就会遇到问题（不涉及模板就是正确的），原因如下：

如果包含的是.h，那么编译器就只知道person.h中声明的成员函数，而没有person.cpp中的实现，肯定报错，链接不上

正确写法

既然导致错误的原因是编译器没有读到person.cpp中对应的函数实现，那直接让它读到不就完了

因此，一种简单粗暴的方法是：将函数的声明和实现都写在一块，然后在写有主函数的文件中通过include导入

实际上就是将单一文件编写的程序拆分了一下又合起来

person.cpp

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>

template<class T1, class T2>
class Person {
public:
	Person(T1 name, T2 age){
	this->m_Name = name;
	this->m_Age = age;
	}

	void showPerson(){
	cout << "姓名：" << this->m_Name << "年龄：" << this->m_Age << endl;
	}

	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

主函数

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
//第一种解决方式：直接包含.cpp文件
#include "person.cpp"

void test01() {
	Person<string, int>p1("jk", 18);
	p1.showPerson();

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

显然，这种写法不够优雅

使用.hpp作为类模板的存放文件

这时候有小可爱就想了，那我把声明和实现都写在.h里面不就优雅了吗？

什么你觉得还不够优雅？那把这样的.h文件改名叫.hpp，以后大家都这样写类模板，够优雅了吧？

（ps：脱裤子放屁）

于是便有了下面的写法，这也是涉及类模板时，常用的分文件编写方式

person.hpp

#include <string>

template<class T1, class T2>
class Person {
public:
	Person(T1 name, T2 age);

	void showPerson();

	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

//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;
}

template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson() {
	cout << "姓名：" << this->m_Name << "年龄：" << this->m_Age << endl;
}

主函数

通过include导入这些实现

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
//第二种解决方式：将.h和.cpp中内容写到一起，后缀改为.hpp
#include "person.hpp"

void test01() {
	Person<string, int>p1("jk", 18);
	p1.showPerson();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

类模板与友元

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

全局函数类内实现

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>

template<class T1,class T2>
class Person {
	//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;
	}

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

private:
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

void test01() {
	Person<string, int>p1("jk", 18);
	printPerson(p1);

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

全局函数类外实现

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>

//2、全局函数配合友元  类外实现 - 先做函数模板声明，下方在做函数模板定义，再做友元
template<class T1, class T2> class Person;

//如果声明了函数模板，可以将实现写到后面，否则需要将实现体写到类的前面让编译器提前看到
//template<class T1, class T2> void printPerson2(Person<T1, T2> & p); 

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 {
	//全局函数，类外实现
	// friend void printPerson2(Person<T1, T2>& p);//记得加“<>”
	// 如果类外实现，需要让编译器提前知道该函数的存在
	friend void printPerson2<>(Person<T1, T2>& p);

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

private:
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

////还不能写在这里，必须写在开头让编译器先看见，要不然报错
//template<class T1, class T2>
//void printPerson2(Person<T1, T2>& p) {
//	cout << "类外实现的 姓名： " << p.m_Name << " 年龄：" << p.m_Age << endl;
//}

void test02() {
	Person<string, int>p2("dk", 16);
	printPerson2(p2);
}

int main() {

	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

总结

这里又一次体现了C++作者对于套娃和"万能编译器"的喜爱

忘了傻逼的全局函数类外实现吧（仅限涉及模板时）

就老老实实用全局函数做类内实现就好

类模板案例：实现通用的数组类

案例描述

实现一个通用的数组类，要求如下：

• 可以对内置数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储
• 将数组中的数据存储到堆区
• 构造函数中可以传入数组的容量
• 提供对应的拷贝构造函数以及operator=防止浅拷贝问题
• 提供尾插法和尾删法对数组中的数据进行增加和删除
• 可以通过下标的方式访问数组中的元素
• 可以获取数组中当前元素个数和数组的容量

实现模式

分文件写法：.hpp+.cpp主函数

那么主要的工作应该都在.hpp中完成，具体功能则在.cpp的主函数中测试

代码

myArray.hpp

先编写整体架构，提供有参构造函数和析构函数

有参构造函数和析构函数

//自定义通用数组类
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>

//定义类模板MyArry
template<class T>
class MyArry {

public:
	//有参构造，传入容量
	MyArry(int capacity) {
		//cout << "MyArry有参构造" << endl;
		this->m_Capacity = capacity;
		this->m_Size = 0;
		this->pAddress = new T[this->m_Capacity];
	}

	//涉及在堆中开辟空间，要写一下析构函数
	//释放内存
	~MyArry() {
		//cout << "MyArry析构函数" << endl;
		if (this->pAddress != NULL) {
			delete[] this->pAddress;
			this->pAddress = NULL;//防止野指针
		}
	}

private:
	T* pAddress;//指针指向堆区开辟的真实数组

	int m_Capacity;//数组容量
	int m_Size;//数组大小
};

拷贝构造函数和重载运算符

接下来逐步添加功能，上述代码已经实现了：

• 将数组中的数据存储到堆区
• 构造函数中可以传入数组的容量

接下来要实现：对内置数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储

这里要考虑浅拷贝问题，因此可以与第四点（拷贝构造）一块实现

关于浅拷贝问题，可以看看这篇，后续我计划再用一篇博客讨论讨论

言归正传

//自定义通用数组类
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>

//定义类模板MyArry
template<class T>
class MyArry {

public:
	//有参构造
	MyArry(int capacity) {...}

    //防止浅拷贝问题
	//拷贝构造
	MyArry(const MyArry& arr) {
		//cout << "MyArry拷贝构造" << endl;
		this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
		this->m_Size = arr.m_Size;
		/*this->pAddress = arr.pAddress;*/

		//按传进来的数组大小重新在堆区开辟空间
		//深拷贝
		this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];

		//将arr中的数据都拷贝过来
		for (int i = 0; i < this->m_Size; i++) {
			this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
		}
	}

    //重载赋值运算符，防止出现浅拷贝问题
    //防止写连等号时（类似这种arr[10] = arr[3]）报错，所以返回类型是MyArry&，要对MyArry对象进行操作
	MyArry& operator=(const MyArry& arr) {
		//cout << "MyArry的operator=" << endl;
		//先判断原来堆区是否有数据，有就先释放
		if (this->pAddress != NULL) {
			delete[] this->pAddress;
			this->pAddress = NULL;
			this->m_Size = 0;
		}

		//深拷贝
		//按传进来的数组的属性初始化新的数组
		this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
		this->m_Size = arr.m_Size;
		this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];

		//将arr中的数据都拷贝过来
		for (int i = 0; i < this->m_Size; i++) {
			this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
		}
		return *this;//返回自身
	}

	//释放内存
	~MyArry() {...}

private:
	T* pAddress;//指针指向堆区开辟的真实数组

	int m_Capacity;//数组容量
	int m_Size;//数组大小
};

尾插法和尾删法CRUD

没什么好说的

//自定义通用数组类
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>

//定义类模板MyArry
template<class T>
class MyArry {

public:
	//有参构造
	MyArry(int capacity) {...}

	//拷贝构造
	MyArry(const MyArry& arr) {...}

    //重载赋值运算符，防止出现浅拷贝问题
	MyArry& operator=(const MyArry& arr) {...}

    //尾插法
	//输入是T类型数据，且为了防止被修改，要const修饰
	void Push_Back(const T& val) {
		//判断容量是否等于大小
		if (this->m_Capacity == this->m_Size) {
			cout << "容量过大，拷不进来" << endl;
			return;
		}
		//往数组最后一个位置插数据，即维护的this->m_Size
		this->pAddress[this->m_Size] = val;
		this->m_Size++;//更新数组大小
	}
	//尾删法
	void Pop_Back() {
		//让用户访问不到最后一个元素即可，逻辑删除
		//判断当前数组是否还有数据
		if (this->m_Size == 0) {
			cout << "没东西删" << endl;
			return;
		}
		this->m_Size--;//屏蔽调对最后一个数的访问
	}

	//释放内存
	~MyArry() {...}

private:
	T* pAddress;//指针指向堆区开辟的真实数组

	int m_Capacity;//数组容量
	int m_Size;//数组大小
};

下标访问数组中元素

以及剩下的功能

//自定义通用数组类
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>

//定义类模板MyArry
template<class T>
class MyArry {

public:
	//有参构造
	MyArry(int capacity) {...}
	//拷贝构造
	MyArry(const MyArry& arr) {...}

    //重载赋值运算符，防止出现浅拷贝问题
	MyArry& operator=(const MyArry& arr) {...}
    //尾插法
	//输入是T类型数据，且为了防止被修改，要const修饰
	void Push_Back(const T& val) {...}
	//尾删法
	void Pop_Back() {...}

    //通过下标的方式访问数组中的元素
	//如果调用完之后还想作为左值存在，即arr[0] = 100
	//返回类型应该是T的引用，返回数的本身
	T& operator[](int index) {

		//返回数组中index出的元素
		return this->pAddress[index];

	}

	//获取数组容量
	int getCapacity()
	{
		return this->m_Capacity;
	}

	//获取数组大小
	int	getSize()
	{
		return this->m_Size;
	}

	//释放内存
	~MyArry() {...}

private:
	T* pAddress;//指针指向堆区开辟的真实数组

	int m_Capacity;//数组容量
	int m_Size;//数组大小
};

完整代码

//自定义通用数组类
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>

template<class T>
class MyArry {

public:
	//有参构造
	MyArry(int capacity) {
		//cout << "MyArry有参构造" << endl;
		this->m_Capacity = capacity;
		this->m_Size = 0;
		this->pAddress = new T[this->m_Capacity];
	}

	//防止浅拷贝问题
	//拷贝构造
	MyArry(const MyArry& arr) {
		//cout << "MyArry拷贝构造" << endl;
		this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
		this->m_Size = arr.m_Size;
		/*this->pAddress = arr.pAddress;*/

		//按传进来的数组大小重新在堆区开辟空间
		//深拷贝
		this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];

		//将arr中的数据都拷贝过来
		for (int i = 0; i < this->m_Size; i++) {
			this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
		}
	}

	//重载赋值运算符，防止出现浅拷贝问题
	MyArry& operator=(const MyArry& arr) {//防止写连等号时报错，所以返回类型是MyArry&
		//cout << "MyArry的operator=" << endl;
		//先判断原来堆区是否有数据，有就先释放
		if (this->pAddress != NULL) {
			delete[] this->pAddress;
			this->pAddress = NULL;
			this->m_Size = 0;
		}

		//深拷贝
		//按传进来的数组的属性初始化新的数组
		this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
		this->m_Size = arr.m_Size;
		this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];

		//将arr中的数据都拷贝过来
		for (int i = 0; i < this->m_Size; i++) {
			this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
		}
		return *this;//返回自身
	}

	//尾插法
	//输入是T类型数据，且为了防止被修改，要const修饰
	void Push_Back(const T& val) {
		//判断容量是否等于大小
		if (this->m_Capacity == this->m_Size) {
			cout << "容量过大，拷不进来" << endl;
			return;
		}
		//往数组最后一个位置插数据，即维护的this->m_Size
		this->pAddress[this->m_Size] = val;
		this->m_Size++;//更新数组大小
	}

	//尾删法
	void Pop_Back() {
		//让用户访问不到最后一个元素即可，逻辑删除
		//判断当前数组是否还有数据
		if (this->m_Size == 0) {
			cout << "没东西删" << endl;
			return;
		}
		this->m_Size--;//屏蔽调对最后一个数的访问
	}

	//通过下标的方式访问数组中的元素
	//如果调用完之后还想作为左值存在，即arr[0] = 100
	//返回类型应该是T的引用，返回数的本身
	T& operator[](int index) {

		//返回数组中index出的元素
		return this->pAddress[index];

	}

	//获取数组容量
	int getCapacity()
	{
		return this->m_Capacity;
	}

	//获取数组大小
	int	getSize()
	{
		return this->m_Size;
	}

	//涉及在堆中开辟空间，要写一下析构函数
	//释放内存
	~MyArry() {
		//cout << "MyArry析构函数" << endl;
		if (this->pAddress != NULL) {
			delete[] this->pAddress;
			this->pAddress = NULL;//防止野指针
		}
	}

private:
	T* pAddress;//指针指向堆区开辟的真实数组

	int m_Capacity;//数组容量
	int m_Size;//数组大小
};

类模板-通用数组类.cpp

在该类中进行调用测试（自定义类的就不测了，懒）

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include "MyArray.hpp"

void printIntArray(MyArry<int>& arr){
	for (int i = 0; i < arr.getSize(); i++) {
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	MyArry<int> arr1(5);
	/*MyArry<int> arr2(arr1);
	MyArry<int> arr3(15);*/
	//arr3 = arr1;

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		arr1.Push_Back(i);//利用尾插法向数组中插数
	}
	cout << "array1打印输出：" << endl;
	printIntArray(arr1);
	cout << "array1的大小：" << arr1.getSize() << endl;
	cout << "array1的容量：" << arr1.getCapacity() << endl;

	cout << "--------------------------" << endl;

	MyArry<int> arr2(arr1);
	arr2.Pop_Back();
	cout << "array2打印输出：" << endl;
	printIntArray(arr2);
	cout << "array2的大小：" << arr2.getSize() << endl;
	cout << "array2的容量：" << arr2.getCapacity() << endl;

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}