1.模板的概念
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;
2. 函数模板
函数模板的作用:建立一个通用函数,其返回值类型和和形参类型可以不具体制定,用一个虚拟的类型来代表。
2.1语法
template<typename T>
函数声明或定义
解释:
- template:声明创建模板;
- typename:表明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;
例如:
2.2 函数模板注意事项
使用模板时必须确定出通用数据类型T,并且能够推导出一致的类型
2.3 普通函数与函数模板的区别
- 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;
- 函数模板调用时,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
2.4 普通函数与函数模板的调用规则
- 如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数
- 可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
- 函数模板也可以发生重载
- 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
3. 类模板
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。
3.1 语法
template<typename T>
类
解释:
- template:声明创建模板
- typename:表明其后面的符号是一种数据类型,可以用class代替
- T:通用数据类型,名称可以替换,通常为大写字母,根据需要可写多个T,用都好隔开
3.2 类模板与函数模板区别
- 类模板没有自动类型推导的使用方式,只能用显示指定类型
- 类模板在模板参数列表中可以有默认参数
3.3 类模板中成员函数创建时机
类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的:
- 普通类中的成员函数一开始就可以创建
- 类模板中的成员函数在调用时才创建,所以成员函数有错的话只有在调用时才表现出来
3.4 类模板对象做函数参数
类模板实例化出的对象,向函数传参的方式
一共有三种传入方式:
- 指定传入的类型:直接显示对象的数据类型
- 参数模板化:将对象中的参数变为模板进行传递
- 整个类模板化:将这个对象类型模板化进行传递
3.5 类模板与继承
当类模板碰到继承时,需要注意:
- 如果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,子类也需要变为类模板
3.6 类模板成员函数的类外实现
类模板中成员函数类外实现时,需要加上模板参数列表
3.7 类模板分文件编写
问题:
类模板中成员函数创建时机实在调用阶段,导致分文件编写时链接不到
解决:
- 方式一:直接包含 .cpp 源文件
- 方式二:将声明.h 和实现.cpp 内容写到同一个文件中,并改后缀名为 .hpp (hpp是约定的明称,并不是强制的名称)
3.8 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
无特殊要求建议使用类内实现