函数业务逻辑一样,只是函数参数类型不同
函数模板的本质:类型参数化——泛型编程
语法:
template <typename T>
template <class T1,class T2>多个参数类型
类型 函数名(形式参数表)
{
语句序列;
}
函数模板基础:
template是告诉C++编译器,开始泛型编程,看到T,不要随便报错
template <typename T>//一个模板
void myswap(T& a, T& b)
{
T c;
c = a;
a = b;
}
//调用时,显式说明类型
myswap<int>(x,y);
myswap<char>(x,y);
//自动类型推倒,尽量不要用
myswap(x,y);
template <typename T1, typename T2>//两个模板,定义了一定要用
void myswap(T1& a, T2& b)
{
}
在使用模板时,遇到修改模板里面内容,需要清除原有方案,重新编译。
函数模板遇上函数重载:
//函数模板不允许自动类型转化,严格的类型匹配
//普通函数能够进行自动类型转化,在不失精度的前提下
1、函数模板可以像普通函数一样被重载
2、C++编译器优先考虑普通函数
3、如果函数模板可以产生一个更好的匹配,那么选择模板(比如在使用普通函数导致精度缺失的时候)
4、可以通过空模板实参列表的语法限定编译器只通过模板匹配
template <typename T>//一个模板
void myswap(T& a, T& b)
{
T c;
c = a;
a = b;
}
//一个普通函数
void myswap(int& a, char& b)
{
int c;
c = a;
a = b;
}
int a = 10;
char c = 'c';
myswap(a,c) //调用普通函数
myswap(c,a) //调用普通函数,进行隐形类型转换
myswap(a,a) //调用模板函数,严格的类型匹配,不会进行类型转换;但是普通函数如果也有两个int形参时,优先普通函数,看下一个例子
//模板函数重载
int max(int a, int b)
{
return a>b?a:b;
}
template<typename T>
T max(T a, T b)
{
return a>b?a:b;
}
template<typename T>
T max(T a, T b, T c)
{
return max(max(a,b), c);
}
int a = 1;
int b = 2;
max(a,b); //函数模板和普通函数都满足调用时,优先普通函数
max<>(a,b);//显示使用函数模板方法,则使用<>空的类型参数化列表
max(3.0,4.0);//类型一致,可以使用模板。且使用普通函数,失真,则调用函数模板
max(3.0,4.0,5.0);//函数模板可以重载
max('a',100); //类型不一致,不能用函数模板,调用普通函数进行隐式类型转换
函数模板机制结论:
编译器并不是把函数模板处理成能够处理任意类的函数
函数模板通过具体类型产生不同的函数
编译器会对函数模板进行二次编译:
在声明的地方对模板代码本身进行编译,在调用的地方对参数替换后的代码进行编译
类模板:
解决问题:多个类功能一致,数据类型不同。
类模板用于实现类所需数据的类型参数化;
类模板在表示数组、表、图等数据结构显得特别重要;
实现 数据结构 与 算法的分离,类模板可以使 链表类型存不同数据类型数据
类模板的定义和使用:
template <typename T>
class A
{
public:
A(T a=0)
{
this->a = a;
}
public:
void printA()
{
cout << "a: " << a << endl;
}
protected:
T a;
}
int main()
{
A<int> a1(10); //模板类是抽象的,需要进行类型具体化
a1.printA();
system("pause");
return 0;
}
类模板做函数参数:
void useA(A<int>& b) //C++编译器要求具体的参数类
{
b.printA();
}
useA(a1);
继承中的类模板:
一、模板类派生普通类
子模板类派生时,需要具体化模板类,C++编译器需要知道父类的数据类型具体是什么
要知道父类所占内存大小,只有数据类型固定才知道如何分配内存
class B:public A<int>
{
public:
B(int a=10, int b=20):A<int>(a) //使用初始化参数列表,初始化父类对象,注意父类为模板类时,使用A<int>类类型具体化
{
this->b = b;
}
protected:
private:
int b;
}
B b1(1,2);
二、模板类派生模板类
template <typename T>
class C:public A<T> //基类为模板类型
{
public:
C(T c, T a):A<T>(a) //基类为模板类型
{
this->c = c;
}
void printC()
{
cout << "c1: " << c << endl;
}
private:
T c;
}
void main()
{
C<int>c1(1,2);
c1.printC();
system("pause");
}
模板类的函数重载:
友元函数只用于重载 输入输出流 << 和 >>
其余使用成员函数,成员函数需要在类中声明,而<<需要在ostream类中声明,但我们在C++源码中修改很麻烦,
所以,使用友元实现。友元函数只需要在需要使用的地方的类中定义ostream为该类的友元函数就可以了。
在模板类中写友元函数和成员函数重载的方法:
1、所有函数声明实现都写在.h文件的内部就可以啦(简单)
2、声明和实现分开,但都在一个.cpp内
函数提出来的时候,参数类型、类作用域、返回值注意使用
友元函数:只用于输入输出流
类内声明:friend ostream& operator<< <T> (ostream& out, Complex &c3); //友元函数声明有<T>
类外实现:template<typename T>
ostream& operator<<(ostream& out, Complex<T>& c3) //友元函数是全局函数,不需要类的作用域
{
}
template
成员函数:
类内声明: Complex operator+(Complex &c2); //正常写就可以啦
类外定义:主要三要素
Complex<T> Complex<T>::operator+(Complex<T>& c2)
{
Complex tem(a+c2.a,b+c2.b);
return tem;
}
除了输入输出流使用友元函数重载,其余最好使用成员函数重载,不然处理起来很麻烦。。。
3、.h和.hpp分开,其他类使用,要包含.hpp(不是.cpp)
这个时候和情况2差不多,滥用友元函数容易出问题。
模板类中的static关键字,不同的调用类型,static关键字属于不同的类,这是由模板的实现机制决定的。
static是属于具体类的。
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