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  • C++ 类模板和模板类的深入解析

    发布:达内  来源:达内  时间: 2015年01月13日

  • C++ 类模板和模板类的深入解析...

  •  1、在c++Template中很多地方都用到了typename与class这两个关键字,而且好像可以替换,是不是这两个关键字完全一样呢?

    答:class用于定义类,在模板引入c++后,最初定义模板的方法为:template<class T>,这里class关键字表明T是一个类型,后来为了避免class在这两个地方的使用可能给人带来混淆,所以引入了typename这个关键 字,它的作用同class一样表明后面的符号为一个类型,这样在定义模板的时候就可以使用下面的方式了:      template<typename T>.在模板定义语法中关键字class与typename的作用完全一样。

    2.类模板与模板类的概念

    (1) 什么是类模板

    一个类模板(也称为类属类或类生成类)允许用户为类定义一种模式,使得类中的某些数据成员、默写成员函数的参数、某些成员函数的返回值,能够取任意类型(包括系统预定义的和用户自定义的)。

    如果一个类中数据成员的数据类型不能确定,或者是某个成员函数的参数或返回值的类型不能确定,就必须将此类声明为模板,它的存在不是代表一个具体的、实际的类,而是代表着一类类。

    (2)类模板定义

    定义一个类模板,一般有两方面的内容:

    A.首先要定义类,其格式为:

    template <class T>

    class foo

    {

    ……

    }

    foo 为类名,在类定义体中,如采用通用数据类型的成员,函数参数的前面需加上T,其中通用类型T可以作为普通成员变量的类型,还可以作为const和static成员变量以及成员函数的参数和返回类型之用。例如:

    template<class T>

    class Test{

    private:

    T n;

    const T i;

    static T cnt;

    public:

    Test():i(0){}

    Test(T k);

    ~Test(){}

    void print();

    T operator+(T x);

    };

    B. 在类定义体外定义成员函数时,若此成员函数中有模板参数存在,则除了需要和一般类的体外定义成员函数一样的定义外,还需在函数体外进行模板声明

    例如

    template<classT>

    voidTest<T>::print(){

    std::cout《"n="《n《std::endl;

    std::cout《"i="《i《std::endl;

    std::cout《"cnt="《cnt《std::endl;

    }

    如果函数是以通用类型为返回类型,则要在函数名前的类名后缀上"<T>".例如:

    template<class T>

    Test<T>::Test(T k):i(k){n=k;cnt++;}

    template<class T>

    T Test<T>::operator+(T x){

    return n + x;

    }

    C. 在类定义体外初始化const成员和static成员变量的做法和普通类体外初始化const成员和static成员变量的做法基本上是一样的,唯一的区别是需再对模板进行声明,例如

    template<class T>

    int Test<T>::cnt=0;

    template<class T>

    Test<T>::Test(T k):i(k){n=k;cnt++;}
    (3) 类模板的使用 类模板的使用实际上是将类模板实例化成一个具体的类,它的格式为:类名<实际的类型>.

    模板类是类模板实例化后的一个产物。说个形象点的例子吧。我把类模板比作一个做饼干同的模子,而模板类就是用这个模子做出来的饼干,至于这个饼 干是什么味道的就要看你自己在实例化时用的是什么材料了,你可以做巧克力饼干,也可以做豆沙饼干,这些饼干的除了材料不一样外,其他的东西都是一样的了。

    3.函数模板和模板函数

    (1)函数模板

    函数模板可以用来创建一个通用的函数,以支持多种不同的形参,避免重载函数的函数体重复设计。它的最大特点是把函数使用的数据类型作为参数。

    函数模板的声明形式为:

    template<typename(或class) T>

    <返回类型><函数名>(参数表)

    {

    函数体

    }

    其中,template是定义模板函数的关键字;template后面的尖括号不能省略;typename(或class)是声明数据类型参数 标识符的关键字,用以说明它后面的标识符是数据类型标识符。这样,在以后定义的这个函数中,凡希望根据实参数据类型来确定数据类型的变量,都可以用数据类 型参数标识符来说明,从而使这个变量可以适应不同的数据类型。例如:

    template<typename(或class) T>

    T fuc(T x, T y)

    {

    T x;

    //……

    }

    函数模板只是声明了一个函数的描述即模板,不是一个可以直接执行的函数,只有根据实际情况用实参的数据类型代替类型参数标识符之后,才能产生真正的函数。

    (2)模板函数:

    模板函数的生成就是将函数模板的类型形参实例化的过程。

    例如:

    double d;

    int a;

    fuc(d,a);

    则系统将用实参d的数据类型double去代替函数模板中的T生成函数:

    double fuc(double x,int y)

    {

    double x;

    //……

    }

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