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class 类名{ ... };类模板和函数模板都是以 template 开始后接模板形参列表组成模板形参不能为空一但声明了类模板就可以用类模板的形参名声明类中的成员变量和成员函数即可以在类中使用内置类型的地方都可以使用模板形参名来声明。比如templateclass T class A{public: T a;T b; T hy(T c, T d);};在类 A 中声明了两个类型为T的成员变量 a 和 b还声明了一个返回类型为 T 带两个参数类型为 T 的函数 hy。类模板对象的创建比如一个模板类 A则使用类模板创建对象的方法为 A m ;在类 A 后面跟上一个 尖括号并在里面填上相应的类型这样的话类 A 中凡是用到模板形参的地方都会被 int 所代替。当类模板有两个模板形参时创建对象的方法为 Aint, double m; 类型之间用逗号隔开。对于类模板模板形参的类型必须在类名后的尖括号中明确指定。比如 A2 m;用这种方法把模板形参设置为 int 是错误的编译错误error C2079: ‘a’ uses undefined class ‘A’类模板形参不存在实参推演的问题。也就是说不能把整型值 2 推演为 int 型传递给模板形参。要把类模板形参调置为 int 型必须这样指定 A m。在类模板外部定义成员函数的方法为template模板形参列表 函数返回类型 类名模板形参名::函数名(参数列表){函数体}比如有两个模板形参 T1T2 的类 A 中含有一个 void h() 函数则定义该函数的语法为templateclass T1,class T2 void AT1,T2::h(){}。注意当在类外面定义类的成员时 template 后面的模板形参应与要定义的类的模板形参一致。模板的声明或定义只能在全局命名空间或类范围内进行。即不能在局部范围函数内进行比如不能在 main 函数中声明或定义一个模板。三、模板的非类型形参1、非类型模板形参模板的非类型形参也就是内置类型形参如 templateclass T, int a class B{} ; 其中int a就是非类型的模板形参。2、 非类型形参在模板定义的内部是常量值也就是说非类型形参在模板的内部是常量。3、非类型模板的形参只能是整型指针和引用像 doubleString, String ** 这样的类型是不允许的。但是 double double *对象的引用或指针是正确的。4、调用非类型模板形参的实参必须是一个常量表达式即他必须能在编译时计算出结果。5、注意任何局部对象局部变量局部对象的地址局部变量的地址都不是一个常量表达式都不能用作非类型模板形参的实参。全局指针类型全局变量全局对象也不是一个常量表达式不能用作非类型模板形参的实参。6、全局变量的地址或引用全局对象的地址或引用 const 类型变量是常量表达式可以用作非类型模板形参的实参。7、sizeof 表达式的结果是一个常量表达式也能用作非类型模板形参的实参。8、当模板的形参是整型时调用该模板时的实参必须是整型的且在编译期间是常量比如 template class T, int a class A{}; 如果有 int b这时 Aint, b m;将出错因为 b 不是常量如果 const int b这时 Aint, b m; 就是正确的因为这时 b 是常量。9、非类型形参一般不应用于函数模板中比如有函数模板 templateclass T, int a void h(T b){} 若使用 h(2) 调用会出现无法为非类型形参 a 推演出参数的错误对这种模板函数可以用显示模板实参来解决如用 hint, 3(2) 这样就把非类型形参 a 设置为整数 3。显示模板实参在后面介绍。10、非类型模板形参的形参和实参间所允许的转换允许从数组到指针从函数到指针的转换。如template int *a class A{}; int b[1]; A m;即数组到指针的转换const 修饰符的转换。如templateconst int *a class A{}; int b; Ab m; 即从 int * 到 const int * 的转换。提升转换。如template class A{}; const short b2; A m; 即从 short 到 int 的提升转换整值转换。如template class A{}; A3 m; 即从 int 到 unsigned int 的转换。常规转换。四、类模板的默认模板类型形参1、可以为类模板的类型形参提供默认值但不能为函数模板的类型形参提供默认值。函数模板和类模板都可以为模板的非类型形参提供默认值。2、类模板的类型形参默认值形式为templateclass T1, class T2int class A{};为第二个模板类型形参T2提供int型的默认值。3、 类模板类型形参默认值和函数的默认参数一样如果有多个类型形参则从第一个形参设定了默认值之后的所有模板形参都要设定默认值比如 templateclass A{} ;就是错误的因为 T1 给出了默认值而T2没有设定。4、 在类模板的外部定义类中的成员时 template 后的形参表应省略默认的形参类型。比如 templateclass T1, class T2int class A{public: void h();} ; 定义方法为templateclass T1,class T2 void AT1,T2::h(){}。五、模板的实例化:总结一下C 只有模板显式实例化 (explicit instantiation), 隐式实例化 (implicit instantiation) ,特化 (specialization,也译作具体化偏特化)。首先考虑如下模板函数代码:[cpp] view plaincopyprint?
template typename T
void swap(T a, T b){
...
}1、隐式实例化我们知道模板函数不是真正的函数定义他只是如其名提供一个模板模板只有在运行时才会生成相应的实例隐式实例化就是这种情况:[cpp] view plaincopyprint?
int main(){ .... swapint(a,b); ....
}它会在运行到这里的时候才生成相应的实例很显然的影响效率 这里顺便提一下 swap(a,b) ;中的是可选的,因为编译器可以根据函数参数类型自动进行判断,也就是说如果编译器不不能自动判断的时候这个就是必要的。2、显式实例化前面已经提到隐式实例化可能影响效率,所以需要提高效率的显式实例化,显式实例化在编译期间就会生成实例,方法如下:[cpp] view plaincopyprint?
template void swapint(int a,int b);这样就不会影响运行时的效率但编译时间随之增加。3、特化这个 swap 可以处理一些基本类型如 long int double ,但是如果想处理用户自定义的类型就不行了,特化就是为了解决这个问题而出现的:[cpp] view plaincopyprint?
template void swapjob(job a,job b){...}其中 job 是用户定义的类型.六、模板的特化具体化和偏特化类模板测试代码如下#include iostream
using namespace std;
templatetypename T1,typename T2
class Test{
public:Test(T1 i,T2 j):a(i),b(j){cout模板类endl;}
private:T1 a;T2 b;
};
template //全特化由于是全特化参数都指定了参数列表故为空。
class Testint ,char{
public:Test(int i,char j):a(i),b(j){cout全特化endl;}
private:int a;int b;
};
templatetypename T2 //由于只指定了一部分参数剩下的未指定的需在参数列表中否则报错。
class Testchar,T2{
public:Test(char i,T2 j):a(j),b(j){cout个数偏特化endl;}
private:char a;T2 b;
};
templatetypename T1,typename T2 //这是范围上的偏特化
class TestT1*,T2*{
public:Test(T1* i,T2* j):a(i),b(j){cout指针偏特化endl;}
private:T1* a;T2* b;
};
templatetypename T1,typename T2//同理这也是范围上的偏特化
class TestT1 const,T2 const{
public:Test(T1 i,T2 j):a(i),b(j){coutconst偏特化endl;}
private:T1 a;T2 b;
};
int main()
{int a;Testdouble,double t1(0.1,0.2);Testint,char t2(1,A);Testchar,bool t3(A,true);Testint*,int* t4(a,a);Testconst int,const int t5(1,2);return 0;
}结果函数模板#include iostream
using namespace std;
//模板函数
templatetypename T1,typename T2
void fun(T1 a,T2 b){cout模板函数endl;
}
//全特化
template
void fun(int a,char b){cout全特化endl;
}
//函数不存在偏特化以下代码是错误的
/*
templatetypename T2
void fun(char a,T2 b){cout偏特化ednl;
}
*/
int main()
{int a0;char bA;fun(a,a);fun(a,b);return 0;
}结果七、模板类的继承模板类的继承包括四种1、普通类继承模板类2、模板类继承了普通类非常常见3、类模板继承类模板4、模板类继承类模板即继承模板参数给出的基类其中普通类继承模板类比较简单如1 templateclass T
2 class TBase{
3 T data;
4 ……
5 };
6 class Derived:public TBaseint{
7 ……
8 };模板类继承普通类1 class TBase{
2 ……
3 };
4 templateclass T
5 class TDerived:public TBase{
6 T data;
7 ……
8 };类模板继承类模板1 templateclass T2 class TBase{3 T data1;4 ……5 };6 templateclass T1,class T27 class TDerived:public TBaseT1{8 T2 data2;9 ……
10 };模板类继承模板参数给出的基类 ——继承哪个基类由模板参数决定#includeiostream
using namespace std;class BaseA{
public:BaseA(){coutBaseA founedendl;}
};class BaseB{
public:BaseB(){coutBaseB founedendl;}
};templatetypename T, int rows
class BaseC{
private:T data;
public:BaseC():data(rows){coutBaseC founed data endl;}
};templateclass T
class Derived:public T{
public:Derived():T(){coutDerived founedendl;}
};void main()
{DerivedBase A x;// BaseA作为基类DerivedBase B y;// BaseB作为基类DerivedBase Cint, 3 z; // BaseCint,3作为基类}八、模板实例化问题在我们使用类模板时只有当代码中使用了类模板的一个实例的名字而且上下文环境要求必须存在类的定义时这个类模板才被实例化1、声明一个类模板的指针和引用不会引起类模板的实例化因为没有必要知道该类的定义2、定义一个类类型的对象时需要该类的定义因此类模板会被实例化3、在使用 sizeof() 时它是计算对象的大小编译器必须根据类型将其实例化出来所以类模板被实例化.4、 new 表达式要求类模板被实例化。5、引用类模板的成员会导致类模板被编译器实例化6、需要注意的是类模板的成员函数本身也是一个模板。标准 C 要求这样的成员函数只有在被调用或者取地址的时候才被实例化。用来实例化成员函数的类型就是其成员函数要调用的那个类对象的类型。如果你年满18周岁以上又觉得学【C语言】太难想尝试其他编程语言那么我推荐你学Python现有价值499元Python零基础课程限时免费领取限10个名额▲扫描二维码-免费领取戳“阅读原文”我们一起进步
