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[C++知识库]C++ 模板篇

目录

一.泛型编程

二.函数模板

1.函数模板概念

2.函数模板格式

?swap(a, b); 和?swap(c, d); 调用的是同一个函数吗?

3.函数模板的原理 ?

三.类模板 ?


一.泛型编程

泛型编程:?不再是针对某种类型,能适应广泛的类型,跟具体的类型无关的代码

如何实现一个通用的交换函数呢?

void Swap(int& left, int& right)
{
	int temp = left;
	left = right;
	right = temp;
}

void Swap(double& left, double& right)
{
	double temp = left;
	left = right;
	right = temp;
}
使用函数重载虽然可以实现,但是有一下几个不好的地方:
1. 重载的函数仅仅是类型不同,代码复用率比较低,只要有新类型出现时,就需要用户自己增
加对应的函数
2. 代码的可维护性比较低,一个出错可能所有的重载均出错

因此我们需要告诉编译器一个模子,让编译器根据不同的类型利用该模子来生成代码

二.函数模板


模板分为:函数模板,类模板

1.函数模板概念

函数模板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
函数的特定类型版本。

2.函数模板格式

template<typename T>? ?
返回值类型 函数名(参数列表){}
说明:
1.template<class T> 和 template<typename T>在此暂时认为一样,template<struct T>是 错误的 ,没有这种写法??
2.T是type的缩写,T不一定写T,可以写任意字母,比如X,t ……但是习惯写为T
举例:
template<typename T>    //或template<class T>
void Swap(T& left, T& right)
{
	T tmp = left;
	left = right;
	right = tmp;
}

int main()
{
	int a = 0, b = 1;
	double c = 2.2, d = 3.3;
	swap(a, b);
	swap(c, d);

	return 0;
}

?swap(a, b); 和?swap(c, d); 调用的是同一个函数吗?

答:不是同一个。底层汇编可以看出不是同一个,如果调试时发现走的是同一个函数,其实是编译器的优化导致。

实际上以后swap函数都不用自己写了,库中有模板,直接用就行

3.函数模板的原理 ?

在编译器编译阶段 ,对于模板函数的使用, 编译器需要根据传入的实参类型来推演生成对应类型
的函数 以供调用。比如: 当用 double 类型使用函数模板时,编译器通过对实参类型的推演,将 T
确定为 double 类型,然后产生一份专门处理 double 类型的代码 ,对于字符类型也是如此。
模板的实例化:

三.类模板 ?

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
};

举例:调用 Stack<int> st1; 时,用int替换模板中的T。调用 Stack<double> st1; 时,用double替换模板中的T

// 类模板
template<class T>
class Stack
{
public:
	Stack(int capacity = 0)
	{
		_a = new T[capacity];
		_capacity = capacity;
		_top = 0;
	}

	~Stack()
	{
		cout << "~Stack()" << endl;
		delete[] _a;
		_capacity = 0;
		_top = 0;
	}

	void Push(const T& x)
	{}
private:
	T* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};

int main()
{
	Stack<int> st1; // int
	st1.Push(1);

	Stack<double> st2; // double
	st2.Push(2.2);

	return 0;
}

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加:2022-06-25 17:54:42  更:2022-06-25 17:56:27 
 
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