c++模板学习.docx

1.模板的概念。我们已经学过重载(Overloading)，对重载函数而言,C+的检查机制能通过函数参数的不同及所属类的不同。正确的调用重载函数。例如，为求两个数的最大值，我们定义MAX()函数需要对不同的数据类型分别定义不同重载(Overload)版本。/函数1.int max(int x,inty);return(xy)?x:y ;/函数2.float max(float x,floaty)return (xy)? x:y ;/函数3.double max(double x,doubley)return (cy)? x:y ;但如果在主函数中，我们分别定义了 char a,b; 那么在执行max(a,b);时 程序就会出错，因为我们没有定义char类型的重载版本。现在，我们再重新审视上述的max()函数，它们都具有同样的功能，即求两个数的最大值，能否只写一套代码解决这个问题呢？这样就会避免因重载函数定义不 全面而带来的调用错误。为解决上述问题C+引入模板机制，模板定义：模板就是实现代码重用机制的一种工具，它可以实现类型参数化，即把类型定义为参数， 从而实现了真正的代码可重用性。模版可以分为两类，一个是函数模版，另外一个是类模版。2.函数模板的写法函数模板的一般形式如下：Template 返回类型 函数名（形参表）/函数定义体 说明： template是一个声明模板的关键字，表示声明一个模板关键字class不能省略，如果类型形参多余一个 ，每个形参前都要加class 可以包含基本数据类型可以包含类类型.请看以下程序:/Test.cpp#includeusingstd:cout;usingstd:endl;/声明一个函数模版,用来比较输入的两个相同数据类型的参数的大小，class也可以被typename代替，/T可以被任何字母或者数字代替。templateT min(T x,T y)return(xy)?x:y;voidmain( )intn1=2,n2=10;doubled1=1.5,d2=5.6; cout较小整数:min(n1,n2)endl; cout较小实数:min(d1,d2)endl; system(PAUSE);程序运行结果：程序分析：main()函数中定义了两个整型变量n1 , n2 两个双精度类型变量d1 , d2然后调用min( n1, n2); 即实例化函数模板T min(T x, T y)其中为int型，求出n1,n2中的最小值同理调用min(d1,d2)时，求出d1,d2中的最小值3.类模板的写法定义一个类模板：Template class类名类定义；说明：其中，template是声明各模板的关键字，表示声明一个模板，模板参数可以是一个，也可以是多个。例如：定义一个类模板：/ ClassTemplate.h#ifndefClassTemplate_HH#defineClassTemplate_HHtemplateclassmyClassprivate: T1 I; T2 J;public: myClass(T1 a, T2 b);/Constructorvoidshow();/这是构造函数/注意这些格式templatemyClass:myClass(T1 a,T2 b):I(a),J(b)/这是void show();templatevoidmyClass:show() coutI=I, J=Jendl;#endif/ Test.cpp#include#includeClassTemplate.husingstd:cout;usingstd:endl;voidmain() myClass class1(3,5); class1.show(); myClass class2(3,a); class2.show(); myClass class3(2.9,10); class3.show(); system(PAUSE);最后结果显示：4.非类型模版参数一般来说，非类型模板参数可以是常整数（包括枚举）或者指向外部链接对象的指针。那么就是说，浮点数是不行的，指向内部链接对象的指针是不行的。templateclassStackPrivate: T elemsMAXSIZE;Int main() Stack int20Stack; Stack int40Stack;5.使用模板类型有时模板类型是一个容器或类，要使用该类型下的类型可以直接调用，以下是一个可打印STL中顺序和链的容器的模板函数template void print(T v)T:iterator itor;for (itor = v.begin(); itor != v.end(); +itor)cout *itor ;cout endl;void main(int argc, char *argv)list l;l.push_back(1);l.push_front(2);if(!l.empty()print(l);vector vec;vec.push_back(1);vec.push_back(6);if(!vec.empty()print(vec);打印结果类型推导的隐式类型转换在决定模板参数类型前，编译器执行下列隐式类型转换： 左值变换 修饰字转换 派生类到基类的转换 见C+ Primer（注2，P500）对此主题的完备讨论。简而言之，编译器削弱了某些类型属性，例如我们例子中的引用类型的左值属性。举例来说，编译器用值类型实例化函数模板，而不是用相应的引用类型。同样地，它用指针类型实例化函数模板，而不是相应的数组类型。它去除const修饰，绝不会用const类型实例化函数模板，总是用相应的非 const类型，不过对于指针来说，指针和 const 指针是不同的类型。底线是：自动模板参数推导包含类型转换，并且在编译器自动决定模板参数时某些类型属性将丢失。这些类型属性可以在使用显式函数模板参数申明时得以保留。6. 模板的特化如果我们打算给模板函数（类）的某个特定类型写一个函数，就需要用到模板的特化，比如我们打算用 long 类型调用 max 的时候，返回小的值（原谅我举了不恰当的例子）：template / 这代表了下面是一个模板函数long max( long a, long b ) / 对于 vc 来说，这里的 是可以省略的 return a b ? b : a;实际上，所谓特化，就是代替编译器完成了对指定类型的特化工作，现代的模板库中，大量的使用了这个技巧。对于偏特化，则只针对模板类型中部分类型进行特化，如templateclass MyClass;templateclass MyCalss/偏特化7. 仿函数仿函数这个词经常会出现在模板库里（比如 STL），那么什么是仿函数呢？顾名思义：仿函数就是能像函数一样工作的东西，请原谅我用东西这样一个代词，下面我会慢慢解释。void dosome( int i )这个 dosome 是一个函数，我们可以这样来使用它： dosome(5);那么，有什么东西可以像这样工作么？答案1：重载了 () 操作符的对象，因此，这里需要明确两点：1仿函数不是函数，它是个类；2仿函数重载了()运算符，使得它的对你可以像函数那样子调用(代码的形式好像是在调用比如： struct DoSome void operator()( int i ); DoSome dosome;这里类(对 C+ 来说，struct 和类是相同的) 重载了 () 操作符，因此它的实例 dosome 可以这样用 dosome(5); 和上面的函数调用一模一样，不是么？所以 dosome 就是一个仿函数了。实际上还有答案2：函数指针指向的对象。 typedef void( *DoSomePtr )( int ); typedef void( DoSome )( int ); DoSomePtr *ptr=&func; DoSome& dosome=*ptr; dosome(5); / 这里又和函数调用一模一样了。当然，答案3 成员函数指针指向的成员函数就是意料之中的答案了。8. 仿函数的用处不管是对象还是函数指针等等，它们都是可以被作为参数传递，或者被作为变量保存的。因此我们就可以把一个仿函数传递给一个函数，由这个函数根据需要来调用这个仿函数（有点类似回调）。STL 模板库中，大量使用了这种技巧，来实现库的“灵活”。比如：for_each, 它的源代码大致如下：templatevoid for_each( Iterator begin, Iterato