C++超詳細講解模板的使用

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一、函數模板

1.1函數模板概念

函數模板代表瞭一個函數傢族，該函數模板與類型無關，在使用時被參數化，根據實參類型產生函數的特定類型版本。

1.2 函數模板格式

template<typename T1, typename T2,…,typename Tn>

返回值類型 函數名(參數列表){}

template<class T>
void swap(T& a, T& b)
{
	T tmp = a;
	a = b;
	b = tmp;
}

註意：typename是用來定義模板參數關鍵字，也可以使用class(切記：不能使用struct代替class)

1.3 函數模板的原理

函數模板是一個藍圖，它本身並不是函數，是編譯器用使用方式產生特定具體類型函數的模具。所以其實模板就是將本來應該我們做的重復的事情交給瞭編譯器

在編譯器編譯階段，對於模板函數的使用，編譯器需要根據傳入的實參類型來推演生成對應類型的函數以供調用。比如：當用double類型使用函數模板時，編譯器通過對實參類型的推演，將T確定為double類型，然後產生一份專門處理double類型的代碼，對於字符類型也是如此。

1.4 函數模板的實例化

用不同類型的參數使用函數模板時，稱為函數模板的實例化。模板參數實例化分為：隱式實例化和顯式實例化

隱式實例化：讓編譯器根據實參推演模板參數的實際類型

template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
  return left + right;
}
int main()
{
  int a1 = 10, a2 = 20;
  double d1 = 10.0, d2 = 20.0;
  Add(a1, a2);
  Add(d1, d2);
  /*
  該語句不能通過編譯，因為在編譯期間，當編譯器看到該實例化時，需要推演其實參類型
  通過實參a1將T推演為int，通過實參d1將T推演為double類型，但模板參數列表中隻有
一個T，
  編譯器無法確定此處到底該將T確定為int 或者 double類型而報錯
  註意：在模板中，編譯器一般不會進行類型轉換操作，因為一旦轉化出問題，編譯器就需要
背黑鍋
  Add(a1, d1);
  */
  // 此時有兩種處理方式：1. 用戶自己來強制轉化 2. 使用顯式實例化
  Add(a, (int)d);
  return 0;
}

顯式實例化：在函數名後的<>中指定模板參數的實際類型

int main(void)
{
  int a = 10;
  double b = 20.0;
  // 顯式實例化
  Add<int>(a, b);
  return 0;
}

如果類型不匹配，編譯器會嘗試進行隱式類型轉換，如果無法轉換成功編譯器將會報錯。

二、類模板

2.1 類模板的定義格式

template<class T1, class T2, ..., class Tn>
class 類模板名
{
// 類內成員定義
};  
// 動態順序表
// 註意：Vector不是具體的類，是編譯器根據被實例化的類型生成具體類的模具
template<class T>
class Vector
{
public :
Vector(size_t capacity = 10)
: _pData(new T[capacity])
  , _size(0)
  , _capacity(capacity)
{}
// 使用析構函數演示：在類中聲明，在類外定義。
~Vector();
void PushBack(const T& data)；
void PopBack()；
// ...
size_t Size() {return _size;}
T& operator[](size_t pos)
{
  assert(pos < _size);
  return _pData[pos];
}
private:
T* _pData;
size_t _size;
size_t _capacity;
};
// 註意：類模板中函數放在類外進行定義時，需要加模板參數列表
template <class T>
Vector<T>::~Vector()
{
if(_pData)
  delete[] _pData;
_size = _capacity = 0;
}

2.2類模板的實例化

類模板實例化與函數模板實例化不同，類模板實例化需要在類模板名字後跟<>，然後將實例化的類型放在<>中即可，類模板名字不是真正的類，而實例化的結果才是真正的類。

// Vector類名，Vector<int>才是類型
Vector<int> s1;
Vector<double> s2;

總結

以上就是關於模板的初階全部內容，後續還會更新，感謝大傢的觀看

到此這篇關於C++超詳細講解模板的使用的文章就介紹到這瞭,更多相關C++模板內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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