《cprimer函数模板》PPT课件.ppt

1,第六章模板,6.1模板的概念6.2函数模板与模板函数6.3类模板和模板类,2,模板是面向对象多态性的一种表现，1990年ANSIC+委员会将模板确定为组成部分，BorlandC+3.0以上和VisualC+都支持模板。模板包括函数模板和类模板。一、为什么要引入模板？模板的引入一个最重要的目的就是简化编程。由于C+是强类型语言，许多类似功能(函数或类)只要数据类型不同，就必须定义多份，不但使源程序增长，工作量也加大。,3,例如，设计一个求两参数最大值的函数，不使用模板时，需要定义四个函数：intmax(inta,intb)return(ab)?a:b;floatmax(floata,floatb)return(ab)?a:b;doublemax(doublea,doubleb)return(ab)?a:b;charmax(chara,charb)return(ab)?a:b;这些函数的功能甚至语句都类似，能否只写一套代码，使用与多种数据类型呢？,6.1模板的概念,4,6.1模板的概念,解决的答案就是模板，通过类型参数化来实现代码重用即把数据类型定义为参数，使用时才给出具体类型来实例化类型参数。模板分为函数模板(functiontemplate)和类模板(classtemplate)。,5,模板,模板函数,模板类,对象,实例化,实例化,图6.1模板、模板类、模板函数和对象之间的关系,实例化,6.1模板的概念,6,所谓函数模板，就是写一个函数模子，用这个模子套印出许多功能相同，参数类型和返回类型不同的函数。模板函数：函数模板实例化后的具体函数。,6.2函数模板与模板函数,7,6.2.1函数模板的声明与模板函数的生成函数模板的声明格式如下：template返回类型函数名（模板形参表）函数体type是模板形参，在使用函数模板时，必须将其实例化，即用实际的数据类型替代它。,6.2函数模板与模板函数,8,函数max()若使用模板，则只定义一个函数：templatetypemax(typea,typeb)return(ab)?a:b;函数模板定义不是一个实实在在的函数，编译系统不为其产生任何执行代码。该定义只是对函数的描述，表示它每次能单独处理在类型形式参数表中说明的数据类型。,6.2函数模板与模板函数,9,/例6.1#includetemplatemax(Tx,Ty)return(xy)?x:y;main()inti1=10,i2=56;floatf1=12.5,f2=24.5;doubled1=50.344,d2=4656.546;charc1=k,c2=n;,6.2函数模板与模板函数,10,cout“themaxofi1,i2=“max(i1,i2)endl;cout“themaxoff1,f2=“max(f1,f2)endl;cout“themaxofd1,d2=“max(d1,d2)endl;cout“themaxofc1,c2=“max(c1,c2)y)?x:y;,doublemax(doublex,doubley)return(xy)?x:y;,charmax(charx,chary)return(xy)?x:y;,结果：themaxofi1,i2=56themaxoff1,f224.5themaxofd1,d2=4656.546themaxofc1,c2=n,11,函数模板max(Tx,Ty),模板函数1max(i1,i2),模板函数2max(f1,f2),模板函数3max(d1,d2),模板函数4max(c1,c2),函数模板：一组函数的抽象模板函数：一个具体的函数代码重用，提高了程序设计的效率,12,例6.2：#includetemplateTsum(T*array,intsize=0)Ttotal=0;for(inti=0;isize;i+)total+=arrayi;returntotal;intint_array=1,2,3,.,10;doubledouble_array=1.1,2.2,9.9,10.10;voidmain()intitotal=sum(int_array,10);doubledtotal=sum(double_array,10);cout“Thesumofintarrayare:”itotalendl;cout“Thesumofdoublearrayare:”dtotaly)?x:y;voidfun(inti,charc)max(i,i);/okmax(c,c);/okmax(i,c);/error无法匹配max(c,i);/error,模板没有隐含的类型转换功能,15,(1)采用强制类型转换max(i,int(c);(2）重载函数模板templatemax(Tx,Ty)return(xy)?x:y;intmax(int,int);只声明原型voidfun(inti,charc)max(i,i);/okcallmax(int,int);max(c,c);/okcallmax(char,char);max(i,c);/okcallmax(int,int);max(c,i);/okcallmax(int,int);,支持隐式类型转换,16,定义一个完整的非模板函数#include#includetemplateTmax(Tx,Ty)return(xy)?x:y;char*max(char*x,char*y)return(strcmp(x,y)0?x:y);voidmain()coutMax(Hello,Gold)is“max(Hello,Gold)endl;结果：Max(Hello,Gold)isHello该例中，调用的是非模板函数char*max(char*,char*),17,C+中函数调用的一般顺序为：(1)寻找一个参数完全匹配的函数，若找到则调用之，否则(2)寻找一个函数模板，若找到则将其实例化为一个模板函数，然后调用之，否则(3)寻找重载函数，考察有无可通过类型转换产生参数匹配的函数，若有则调用之。,先配外部,6.2.2函数模板的异常处理,18,类模板(也称为类属类或类生成类)是：允许用户为类定义一种模式，使得类中的某些数据成员，某些成员函数的参数或者返回值，能取任意数据类型。templateclass/类说明体；模板类：类模板实例化成一个具体的类；类名对象名。,6.3类模板与模板类,19,例：堆栈类模板constintsize=10;templateclassStackTstksize;/堆栈元素类型可变inttop;/记录元素个数,int型不变public:Stack()top=0;/创建voidpush(Tob);/元素入栈Tpop();/元素出栈;,20,类体外成员函数定义格式：template返回类型类名:函数名(参数表)函数体在类体外定义成员函数时，若其中用到模板形参，则需要在函数体前进行模板声明，函数名前的类名之后也要缀上。,21,例：templatevoidStack:push(Tob)if(top=size)cout“Stackfull”;return;elsestktop=ob;top+;,templatevoidStack:pop()if(top=0)cout“Stackempty”;return;top-;returnstktop;,22,例：堆栈类模板使用intmain()Stacks1,s2;/Stacks1,s2;s1.push(a);s1.push(b);s1.push(c);s2.push(x);s2.push(y);s2.push(z);cout“pops1:”;for(inti=0;i3;i+)couts1.pop();cout“pops2:”;for(inti=0;i3;i+)couts2.pop();return0;,结果：pops1:cbapops2:zyx,23,类模板Stack,模板类1Stack,模板类2Stack,模板类3Stack,24,使用类模板使用户可以为类定义一种模式，使得类中的某些数据成员、某些成员函数的参数、某些成员函数的返回值，能取任意类型（包括系统预定义的和用户自定义的）,25,实例：数组排序-函数模板,#includetemplatevoidsort(T*array,intlen)Ttemp;for(inti=0;ilen-1;i+)for(intj=i+1;jlen;j+)if(arrayiarrayj)temp=arrayi;arrayi=arrayj;arrayj=temp;,templatevoidshow(T*array,intlen)for(inti=0;ilen;i+)coutarrayi;coutendl;,26,intmain()inttest1=21,23,13,42,58;floattest2=102.3,45.6,763.29;show(test1,5);sort(test1,5);show(test1,5);show(test2,3);sort(test2,3);show(test2,3);return0;,21231342585842232113102.345.6763.29763.29102.345.6,27,#includetemplateclassarrayTcontent100;intlen;public:array(T*,int);voidsort();voidshow();,实例：数组排序-类模板,templatearray:array(T*t,intl)for(inti=0;il;i+)contenti=ti;len=l;,28,templatevoidarray:sort()Ttemp;for(inti=0;ilen-1;i+)for(intj=i+1;jlen;j+)if(contenticontentj)temp=contenti;contenti=contentj;contentj=temp;,templatevoidarray:show()for(inti=0;ilen;i+)coutcontenti;coutendl;,29,intmain()inttest1=21,23,13,42,58;floattest2=102.3,45.6,763.29;arraya1(test1,5);arraya2(test2,3);a1.show();a1.sort();a1.show();a2.sh