滑县网站建设公司,济南建设职业技术学院,企业文化ppt模板免费,云南九泰建设工程有限公司官方网站模板(Templates)是ANSI-C 标准中新引入的概念。如果你使用的 C 编译器不符合这个标准#xff0c;则你很可能不能使用模板。 函数模板( Function templates) 模板(Templates)使得我们可以生成通用的函数#xff0c;这些函数能够接受任意数据类型的参数#xff0c;可返回任意类… 模板(Templates)是ANSI-C 标准中新引入的概念。如果你使用的 C 编译器不符合这个标准则你很可能不能使用模板。 函数模板( Function templates) 模板(Templates)使得我们可以生成通用的函数这些函数能够接受任意数据类型的参数可返回任意类型的值而不需要对所有可能的数据类型进行函数重载。这在一定程度上实现了宏macro的作用。它们的原型定义可以是下面两种中的任何一个 template class identifier function_declaration; template typename identifier function_declaration; 上面两种原型定义的不同之处在关键字class 或 typename的使用。它们实际是完全等价的因为两种表达的意思和执行都一模一样。 例如要生成一个模板返回两个对象中较大的一个我们可以这样写 template class GenericType GenericType GetMax (GenericType a, GenericType b) { return (ab?a:b); } 在第一行声明中我们已经生成了一个通用数据类型的模板叫做GenericType。因此在其后面的函数中GenericType 成为一个有效的数据类型它被用来定义了两个参数a和 b 并被用作了函数GetMax的返回值类型。 GenericType 仍没有代表任何具体的数据类型当函数 GetMax 被调用的时候我们可以使用任何有效的数据类型来调用它。这个数据类型将被作为pattern来代替函数中GenericType 出现的地方。用一个类型pattern来调用一个模板的方法如下 function type (parameters); 例如要调用GetMax 来比较两个int类型的整数可以这样写 int x,y; GetMax int (x,y); 因此GetMax 的调用就好像所有的GenericType 出现的地方都用int 来代替一样。 这里是一个例子 // function template #include iostream.h template class T T GetMax (T a, T b) { T result; result (ab)? a : b; return (result); } int main () { int i5, j6, k; long l10, m5, n; kGetMax(i,j); nGetMax(l,m); cout k endl; cout n endl; return 0; } 6 10 (在这个例子中我们将通用数据类型命名为T 而不是 GenericType 因为T短一些并且它是模板更为通用的标示之一虽然使用任何有效的标示符都是可以的。) 在上面的例子中我们对同样的函数GetMax()使用了两种参数类型int 和 long而只写了一种函数的实现也就是说我们写了一个函数的模板用了两种不同的pattern来调用它。 如你所见在我们的模板函数 GetMax() 里类型 T 可以被用来声明新的对象 T result; result 是一个T类型的对象 就像a 和 b一样也就是说它们都是同一类型的这种类型就是当我们调用模板函数时写在尖括号 中的类型。 在这个具体的例子中通用类型 T 被用作函数GetMax 的参数不需要说明int或 long编译器也可以自动检测到传入的数据类型因此我们也可以这样写这个例子 int i,j; GetMax (i,j); 因为i 和j 都是int 类型编译器会自动假设我们想要函数按照int进行调用。这种暗示的方法更为有用并产生同样的结果 // function template II #include iostream.h template class T T GetMax (T a, T b) { return (ab?a:b); } int main () { int i5, j6, k; long l10, m5, n; kGetMax(i,j); nGetMax(l,m); cout k endl; cout n endl; return 0; } 6 10 注意在这个例子的main() 中我们如何调用模板函数GetMax() 而没有在括号中指明具体数据类型的。编译器自动决定每一个调用需要什么数据类型。 因为我们的模板函数只包括一种数据类型 (class T) 而且它的两个参数都是同一种类型我们不能够用两个不同类型的参数来调用它
int i; long l; k GetMax (i,l);上面的调用就是不对的因为我们的函数等待的是两个同种类型的参数。 我们也可以使得模板函数接受两种或两种以上类型的数据例如 template class T T GetMin (T a, U b) { return (ab?a:b); } 在这个例子中我们的模板函数 GetMin() 接受两个不同类型的参数并返回一个与第一个参数同类型的对象。在这种定义下我们可以这样调用该函数
int i,j; long l; i GetMin int, long (j,l);或者简单的用 i GetMin (j,l); 虽然 j 和 l 是不同的类型。 类模板(Class templates) 我们也可以定义类模板class templates使得一个类可以有基于通用类型的成员而不需要在类生成的时候定义具体的数据类型例如 template class T class pair { T values [2]; public: pair (T first, T second) { values[0]first; values[1]second; } }; 上面我们定义的类可以用来存储两个任意类型的元素。例如如果我们想要定义该类的一个对象用来存储两个整型数据115 和 36 我们可以这样写 pairint myobject (115, 36); 我们同时可以用这个类来生成另一个对象用来存储任何其他类型数据例如 pairfloat myfloats (3.0, 2.18); 在上面的例子中类的唯一一个成员函数已经被inline 定义。如果我们要在类之外定义它的一个成员函数我们必须在每一函数前面加template ... 。 // class templates #include iostream.h template class T class pair { T value1, value2; public: pair (T first, T second) { value1first; value2second; } T getmax (); }; template class T T pair::getmax (){ T retval; retval value1value2? value1 : value2; return retval; } int main () { pair myobject (100, 75); cout myobject.getmax(); return 0; } 100 注意成员函数getmax 是怎样开始定义的 template class T T pair::getmax () 所有写 T 的地方都是必需的每次你定义模板类的成员函数的时候都需要遵循类似的格式这里第二个T表示函数返回值的类型这个根据需要可能会有变化。 模板特殊化(Template specialization) 模板的特殊化是当模板中的pattern有确定的类型时模板有一个具体的实现。例如假设我们的类模板pair 包含一个取模计算module operation的函数而我们希望这个函数只有当对象中存储的数据为整型(int)的时候才能工作其他时候我们需要这个函数总是返回0。这可以通过下面的代码来实现 // Template specialization #include iostream.h template class T class pair { T value1, value2; public: pair (T first, T second){ value1first; value2second; } T module () {return 0;} }; template class pair int { int value1, value2; public: pair (int first, int second){ value1first; value2second; } int module (); }; template int pairint::module() { return value1%value2; } int main () { pair int myints (100,75); pair float myfloats (100.0,75.0); cout myints.module() \n; cout myfloats.module() \n; return 0; } 25 0 由上面的代码可以看到模板特殊化由以下格式定义 template class class_name type 这个特殊化本身也是模板定义的一部分因此我们必须在该定义开头写template 。而且因为它确实为一个具体类型的特殊定义通用数据类型在这里不能够使用所以第一对尖括号 内必须为空。在类名称后面我们必须将这个特殊化中使用的具体数据类型写在尖括号中。 当我们特殊化模板的一个数据类型的时候同时还必须重新定义类的所有成员的特殊化实现如果你仔细看上面的例子会发现我们不得不在特殊化的定义中包含它自己的构造函数 constructor虽然它与通用模板中的构造函数是一样的。这样做的原因就是特殊化不会继承通用模板的任何一个成员。 模板的参数值(Parameter values for templates) 除了模板参数前面跟关键字class 或 typename 表示一个通用类型外函数模板和类模板还可以包含其它不是代表一个类型的参数例如代表一个常数这些通常是基本数据类型的。例如下面的例子定义了一个用来存储数组的类模板 // array template #include iostream.h template class T, int N class array { T memblock [N]; public: void setmember (int x, T value); T getmember (int x); }; template class T, int N void arrayT,N::setmember (int x, T value) { memblock[x]value; } template class T, int N T arrayT,N::getmember (int x) { return memblock[x]; } int main () { array int,5 myints; array float,5 myfloats; myints.setmember (0,100); myfloats.setmember (3,3.1416); cout myints.getmember(0) \n; cout myfloats.getmember(3) \n; return 0; } 100 3.1416 我们也可以为模板参数设置默认值就像为函数参数设置默认值一样。 下面是一些模板定义的例子 template class T // 最常用的一个class 参数。 template class T, class U // 两个class 参数。 template class T, int N // 一个class 和一个整数。 template class T char // 有一个默认值。 template int Tfunc (int) // 参数为一个函数。 模板与多文件工程 (Templates and multiple-file projects) 从编译器的角度来看模板不同于一般的函数或类。它们在需要时才被编译(compiled on demand)也就是说一个模板的代码直到需要生成一个对象的时候(instantiation)才被编译。当需要instantiation的时候编译器根据模板为特定的调用数据类型生成一个特殊的函数。 当工程变得越来越大的时候程序代码通常会被分割为多个源程序文件。在这种情况下通常接口(interface)和实现(implementation)是分开的。用一个函数库做例子接口通常包括所有能被调用的函数的原型定义。它们通常被定义在以.h 为扩展名的头文件 (header file) 中而实现 (函数的定义) 则在独立的C代码文件中。 模板这种类似宏(macro-like) 的功能对多文件工程有一定的限制函数或类模板的实现 (定义) 必须与原型声明在同一个文件中。也就是说我们不能再 将接口(interface)存储在单独的头文件中而必须将接口和实现放在使用模板的同一个文件中。 回到函数库的例子如果我们想要建立一个函数模板的库我们不能再使用头文件(.h) 取而代之我们应该生成一个模板文件(template file)将函数模板的接口和实现 都放在这个文件中 (这种文件没有惯用扩展名除了不要使用.h扩展名或不要不加任何扩展名)。在一个工程中多次包含同时具有声明和实现的模板文件并不会产生链接错误 (linkage errors)因为它们只有在需要时才被编译而兼容模板的编译器应该已经考虑到这种情况不会生成重复的代码。 模板(Templates)是ANSI-C 标准中新引入的概念。如果你使用的 C 编译器不符合这个标准则你很可能不能使用模板。 函数模板( Function templates) 模板(Templates)使得我们可以生成通用的函数这些函数能够接受任意数据类型的参数可返回任意类型的值而不需要对所有可能的数据类型进行函数重载。这在一定程度上实现了宏macro的作用。它们的原型定义可以是下面两种中的任何一个 template class identifier function_declaration; template typename identifier function_declaration; 上面两种原型定义的不同之处在关键字class 或 typename的使用。它们实际是完全等价的因为两种表达的意思和执行都一模一样。 例如要生成一个模板返回两个对象中较大的一个我们可以这样写 template class GenericType GenericType GetMax (GenericType a, GenericType b) { return (ab?a:b); } 在第一行声明中我们已经生成了一个通用数据类型的模板叫做GenericType。因此在其后面的函数中GenericType 成为一个有效的数据类型它被用来定义了两个参数a和 b 并被用作了函数GetMax的返回值类型。 GenericType 仍没有代表任何具体的数据类型当函数 GetMax 被调用的时候我们可以使用任何有效的数据类型来调用它。这个数据类型将被作为pattern来代替函数中GenericType 出现的地方。用一个类型pattern来调用一个模板的方法如下 function type (parameters); 例如要调用GetMax 来比较两个int类型的整数可以这样写 int x,y; GetMax int (x,y); 因此GetMax 的调用就好像所有的GenericType 出现的地方都用int 来代替一样。 这里是一个例子 // function template #include iostream.h template class T T GetMax (T a, T b) { T result; result (ab)? a : b; return (result); } int main () { int i5, j6, k; long l10, m5, n; kGetMax(i,j); nGetMax(l,m); cout k endl; cout n endl; return 0; } 6 10 (在这个例子中我们将通用数据类型命名为T 而不是 GenericType 因为T短一些并且它是模板更为通用的标示之一虽然使用任何有效的标示符都是可以的。) 在上面的例子中我们对同样的函数GetMax()使用了两种参数类型int 和 long而只写了一种函数的实现也就是说我们写了一个函数的模板用了两种不同的pattern来调用它。 如你所见在我们的模板函数 GetMax() 里类型 T 可以被用来声明新的对象 T result; result 是一个T类型的对象 就像a 和 b一样也就是说它们都是同一类型的这种类型就是当我们调用模板函数时写在尖括号 中的类型。 在这个具体的例子中通用类型 T 被用作函数GetMax 的参数不需要说明int或 long编译器也可以自动检测到传入的数据类型因此我们也可以这样写这个例子 int i,j; GetMax (i,j); 因为i 和j 都是int 类型编译器会自动假设我们想要函数按照int进行调用。这种暗示的方法更为有用并产生同样的结果 // function template II #include iostream.h template class T T GetMax (T a, T b) { return (ab?a:b); } int main () { int i5, j6, k; long l10, m5, n; kGetMax(i,j); nGetMax(l,m); cout k endl; cout n endl; return 0; } 6 10 注意在这个例子的main() 中我们如何调用模板函数GetMax() 而没有在括号中指明具体数据类型的。编译器自动决定每一个调用需要什么数据类型。 因为我们的模板函数只包括一种数据类型 (class T) 而且它的两个参数都是同一种类型我们不能够用两个不同类型的参数来调用它 int i; long l; k GetMax (i,l); 上面的调用就是不对的因为我们的函数等待的是两个同种类型的参数。 我们也可以使得模板函数接受两种或两种以上类型的数据例如 template class T T GetMin (T a, U b) { return (ab?a:b); } 在这个例子中我们的模板函数 GetMin() 接受两个不同类型的参数并返回一个与第一个参数同类型的对象。在这种定义下我们可以这样调用该函数 int i,j; long l; i GetMin int, long (j,l); 或者简单的用 i GetMin (j,l); 虽然 j 和 l 是不同的类型。 类模板(Class templates) 我们也可以定义类模板class templates使得一个类可以有基于通用类型的成员而不需要在类生成的时候定义具体的数据类型例如 template class T class pair { T values [2]; public: pair (T first, T second) { values[0]first; values[1]second; } }; 上面我们定义的类可以用来存储两个任意类型的元素。例如如果我们想要定义该类的一个对象用来存储两个整型数据115 和 36 我们可以这样写 pairint myobject (115, 36); 我们同时可以用这个类来生成另一个对象用来存储任何其他类型数据例如 pairfloat myfloats (3.0, 2.18); 在上面的例子中类的唯一一个成员函数已经被inline 定义。如果我们要在类之外定义它的一个成员函数我们必须在每一函数前面加template ... 。 // class templates #include iostream.h template class T class pair { T value1, value2; public: pair (T first, T second) { value1first; value2second; } T getmax (); }; template class T T pair::getmax (){ T retval; retval value1value2? value1 : value2; return retval; } int main () { pair myobject (100, 75); cout myobject.getmax(); return 0; } 100 注意成员函数getmax 是怎样开始定义的 template class T T pair::getmax () 所有写 T 的地方都是必需的每次你定义模板类的成员函数的时候都需要遵循类似的格式这里第二个T表示函数返回值的类型这个根据需要可能会有变化。 模板特殊化(Template specialization) 模板的特殊化是当模板中的pattern有确定的类型时模板有一个具体的实现。例如假设我们的类模板pair 包含一个取模计算module operation的函数而我们希望这个函数只有当对象中存储的数据为整型(int)的时候才能工作其他时候我们需要这个函数总是返回0。这可以通过下面的代码来实现 // Template specialization #include iostream.h template class T class pair { T value1, value2; public: pair (T first, T second){ value1first; value2second; } T module () {return 0;} }; template class pair int { int value1, value2; public: pair (int first, int second){ value1first; value2second; } int module (); }; template int pairint::module() { return value1%value2; } int main () { pair int myints (100,75); pair float myfloats (100.0,75.0); cout myints.module() \n; cout myfloats.module() \n; return 0; } 25 0 由上面的代码可以看到模板特殊化由以下格式定义 template class class_name type 这个特殊化本身也是模板定义的一部分因此我们必须在该定义开头写template 。而且因为它确实为一个具体类型的特殊定义通用数据类型在这里不能够使用所以第一对尖括号 内必须为空。在类名称后面我们必须将这个特殊化中使用的具体数据类型写在尖括号中。 当我们特殊化模板的一个数据类型的时候同时还必须重新定义类的所有成员的特殊化实现如果你仔细看上面的例子会发现我们不得不在特殊化的定义中包含它自己的构造函数 constructor虽然它与通用模板中的构造函数是一样的。这样做的原因就是特殊化不会继承通用模板的任何一个成员。 模板的参数值(Parameter values for templates) 除了模板参数前面跟关键字class 或 typename 表示一个通用类型外函数模板和类模板还可以包含其它不是代表一个类型的参数例如代表一个常数这些通常是基本数据类型的。例如下面的例子定义了一个用来存储数组的类模板 // array template #include iostream.h template class T, int N class array { T memblock [N]; public: void setmember (int x, T value); T getmember (int x); }; template class T, int N void arrayT,N::setmember (int x, T value) { memblock[x]value; } template class T, int N T arrayT,N::getmember (int x) { return memblock[x]; } int main () { array int,5 myints; array float,5 myfloats; myints.setmember (0,100); myfloats.setmember (3,3.1416); cout myints.getmember(0) \n; cout myfloats.getmember(3) \n; return 0; } 100 3.1416 我们也可以为模板参数设置默认值就像为函数参数设置默认值一样。 下面是一些模板定义的例子 template class T // 最常用的一个class 参数。 template class T, class U // 两个class 参数。 template class T, int N // 一个class 和一个整数。 template class T char // 有一个默认值。 template int Tfunc (int) // 参数为一个函数。 模板与多文件工程 (Templates and multiple-file projects) 从编译器的角度来看模板不同于一般的函数或类。它们在需要时才被编译(compiled on demand)也就是说一个模板的代码直到需要生成一个对象的时候(instantiation)才被编译。当需要instantiation的时候编译器根据模板为特定的调用数据类型生成一个特殊的函数。 当工程变得越来越大的时候程序代码通常会被分割为多个源程序文件。在这种情况下通常接口(interface)和实现(implementation)是分开的。用一个函数库做例子接口通常包括所有能被调用的函数的原型定义。它们通常被定义在以.h 为扩展名的头文件 (header file) 中而实现 (函数的定义) 则在独立的C代码文件中。 模板这种类似宏(macro-like) 的功能对多文件工程有一定的限制函数或类模板的实现 (定义) 必须与原型声明在同一个文件中。也就是说我们不能再 将接口(interface)存储在单独的头文件中而必须将接口和实现放在使用模板的同一个文件中。 回到函数库的例子如果我们想要建立一个函数模板的库我们不能再使用头文件(.h) 取而代之我们应该生成一个模板文件(template file)将函数模板的接口和实现 都放在这个文件中 (这种文件没有惯用扩展名除了不要使用.h扩展名或不要不加任何扩展名)。在一个工程中多次包含同时具有声明和实现的模板文件并不会产生链接错误 (linkage errors)因为它们只有在需要时才被编译而兼容模板的编译器应该已经考虑到这种情况不会生成重复的代码。
