C 中的类模板详细讲述

C中的类模板具体讲解并描述

一、11.1te23cl45//67)其中可以构成例：

1te23//45cl注意⑴如⑵模(3)(4)在lt23t、

类模板定义一个类emplateclalass类名{/类定义..；中，

template以是类型参数，成。

非类型参数emplatecla/type为类型lassGraphi意：

*

假如在全局域模板参数名不同一个模板参在不同的类模

typedefstrtemplatecl板定义及类模板：

ass模板参数.・・.是声明类模板，也可以是非数由一个一般

参asstype,in型参数，widthics;域中声明白与模不能被当作类模

参数名在模板参模板或声明中，ringtype;lasstype,i实例化数

表板的关键字，表非类型参数。

类参数构成，代ntwidthh为非类型参数模板参数同名模板定义

中类参数表中只能模板参数名intwidth表示声明一个类型参数由关

键代表模板定义中数的变量，则该成员的名字。

出现一次。

可以被重复使个模板，模板参键字class或中的一个常量该变

量被隐藏掉运用。

参数可以是一个typename及。

掉。

个，也可以是多及其后面的标多个，标识符45c67{8

9tlO11tl213}1415tl617cl819t2021c(5)在1

/23t45t67/89tlO11c(6)类class

Graph{typenode;/typedefdou);templateciclass

Rect;templateciclassRound在类模板的前〃全部三个Itemplate

ctemplatec//模板的真止templatecclassImage类模板参数可

hies//node不是subletype;/lasstype,c;lasstyped;前向

声明和定义Image声明都classTclclassUcl正定义classTypee

{〃模板定可以有缺省实参string类型〃错误：

成员classtype〃参数名ty义中，模板参都引用同一个类lass

Image;lassImage;定义中只能引用参,给参数供应员名不能与模板

〃错误：

重复ype在不同模数的名字可以类模板的声明；；用名字Type

供缺省实参的板参数type同复运用名为ty模板间可以重复以不

同。

，不能引用名字的依次是先右后名ype的参数复运用字T和U

后左。

};1te23cl45te67cl(7)类时，1t23c4

5{67G89}1011tl213vl415{1617G1819}

2.emplatecllassImage;emplatecllassImage类模板名可以必

需指定完整templateciclassGraph{Graphics*n};templateevoid

show(G(Graphicsty)类模板实定义：

从lasstype,;lasstype=d；以被用作一个类整的实参表

lasstypehiesnext;〃在类calsstypeGraphicstyype*pg二g实例

化从通用的类模板intsize二double,int类型指示符。

模板自己的定ypeg)g;〃必需指定板定义中生成=1024tsize

当一个类模板义中不需指定定完整的模板参成类的过程称为板名

被用作另肯定完整模板参数参数表为模板实例化。

一个模板定义数表。

中的类型指示符类模①当②对③一例：1t23c45

v67c89(101112131415}1617il819例：

Gra模板什么时候会当运用了类模板对象类型是一个一个指针或

弓I用templateciclassGraphvoidfl(GraclassRect{Graphics

Graphics}intmain(){Graphcisaphicsint会被实例化呢？板实例

的名字，个类模板实例，用指向一个类模lassTypehics(};

aphiescharsdoublesintsi;{schar*sgi;?,并且上下文，当

对象被定模板实例，当r);//仅是一rsd;〃声明〃si是一个c;〃

仅声明一文环境要求存在定义时。

此点被当检查这个指针一个函数声明明一个类模板引个

Graphics类一个类模板指在类的定义时被称作类的实例针或引用

所指的，不需实例化引用，不需实例类型的对象，需针，不需实例。

例化点。

的对象时。

例化须要实例化类模化模板20212223Grap2425}

3,非非要点①绑②从整值③可例:1T23T45c67

G89GIO11cl213R1415ul617Rconsl819Ifl（*sc）

intiobphicsstrin）非类型参数点点：

绑定给非类型参从模板实参到非值转换。

可以被用于非类TemplateinTcmplateclconstint

sGraphicssGraphicsOconstdoublRectdoubleunsigned

inRectStringst就正确。

Intarr[10];//须要实例化j=sizeof（Gng对象的大小数的模

板实参参数的表达式必非类型模板参数类型模板参数的nt*ptr

cllassType,isize=1024;sizebpl;/bp2;〃错误ledb=3.141e,db

fal;/ntfasize=2g,fasize];化，因为传递给raphicsst小,为了

计算大参参必需是一个常数的类型之间的模板实参的lass

Graphiintsizec/7错误:从co误不能通过隐式15;//错误:

不能255;fa2;〃错误给函数fl的是ring）;〃需大小，编译器

必常量表达式。

间允许进行一些的种类有一些限ics{.};classRect{onstint*

一式转换把。转换能将constdo：

非类型参数是一个Graphi须要实例化，因必需依据类模板些转

换。

包括左限制。

int*是错误换成指针值ouble转换成的实参必需是

csint对象因为sizeof会板定义产生该类左值转换、限定的。

int.常量表达式，象。

会计算类型。

定修饰转换、提将unsigned提升、d改为2021G二、

要点①类成员②类地址lt23C45G67v89}10

11tl213v三、类模11.非非1c2Graphicsar、类模

板点：

*

类模板的成员函员函数定义前面类模板成员函数址，才被实例

化templateclClassGraphGraphics(){voidout();};

templatecivoidGraphic类模板模板中可以有三非模板友元

classGraphrrgp;〃正板的成员函数可以在类模面必需加上te数

本身也是一个化。

lasstypehies{{}〃成员函数；lasstype/icstype:板的友

元三种友元声明：

元类或友元hies{void。正确函数模板的定义中emplate及

模个模板，类模数定义在类模板〃成员函数定：。a(){}声明：

函数out();};中定义(inline模板参数)。

模板被实例化时板的定义中定义在类模板定函数)，也可以时

它并不自动被定义之外以在类模板定被实例化，只有定义之外定义

(此有当它被调用此时用或取3T45C67f89f1011fl2

13}2、、3、、其次如图第三如图例：

TemplateclClassRect(friendclasfriendvoidfriendvoid);

绑定的友元非绑定的友二种声明表示类图:

三种声明表示类图：

绑定的友元模lassT{ssGraphicsdcreate();dGraphics

元类模板或友元类模板类模板的实例和类模板的实例和模板

s;〃类Graph;//create::out();//或函数模板。

板或函数模板和它的友元之和它的友元之hies、函数、out是

类模Rect全部实。

板。

O

之间是一种一对之间是一种一对模板实例的友元对一的映射

关系对多的映射关系系。

系。

1t23v45t67c89flO11}例：

1te23c145te67fr89};注意成员也必例：

1t23c45p67ftemplateclvoid

createtemplateclclassGraphfriendvoid);非绑定的友元

emplateclalassGraphiemp1atec1ariendvoid;意：

当把非模板员声明为类模板必需先声明。

templatecclassA{private:friendclaslasstype

e(Graphicslasstypehies{dcreatety元模板asstypeics{ass

Tcreate(Gra板类或函数声明板友元，该类必classTssBT;//type);

ype(GraphiaphicsT);明为类模板友必需已经被定/错误：

类B必icstype);;友元时，它们不定义，另外在声必需先声明；

不必在全局域中声明绑定的友元中被声明或定元类模板或函义，但将

一个数模板时，该个类的该模板89}1011tl213c四、1

1.类类要点①静②类内存③当员的例：

1t23c45s67s89}1011tl213G14

15t1617tl8};templatecclassB{};类模板类模板的静

八占、、•

静态数据成员的类模板静态数据存。

当程序运用静态的实例引用要通templateclclass

GraphstaticGrapstaticcons};

templateclGraphicstytemplatecitypeGraphiclassT板的静态静

态数据成的模板定义必需据成员本身就是态数据成员时，通过一个类

模板lasstypehies{phics*nextsttypeitelasstypeype*

Graplasstypeicstype:数据成员员员须出现在类模是一个模

板，，它被实例化板实例。

t;em;phicstype:item=NULL;、嵌套模板定义之外。

它的定义不会化，每个静态成：：noxt=0;;套类型会引起内存

被分成员实例都与一安排，只有对其一个类模板实其实例化才会例相

对应，静会安排静态成19/如Gr2.类类要点①在数。

②当实例③公例：it23c45p67t89clO

11)1213G1415/五、定义要点〃静态成员定raphicstyp

类模板的嵌点:

在类模板中允许当外围类模板被例化。

公有嵌套类型可templateciclassGraphpublic:

templateciclassRect{};Graphicsin〃引用公有嵌、成员模义：

成员定义前点：

*

定义分为两部分pe：：next=O嵌套类型许再嵌入模板，被实例

化时，它可以被用在类定lasstypehies{lassT{void

out（tnt::Rectd嵌套类型必需加模板板前上加上temp分:

前一部分是0;,因此类模板它不会自动被定义之外，这typea,T

b）doublenod加上类模板实例late及模板参是类型，比如G板的

嵌套类也是被实例化，只有这时它的名字前）；}；de;例名字参数

表。

raphicsty是一个模板,它有当上下文须要前必需加上类模pe*,

后一部它可以运用外要它的完整类模板实例的名部分是名称和值围

类模板的模类类型时，它才名字。

值，比模板参才会被①在多个②只③成例：1t23c4

5p67c89tlO11v之外1213G1415G1617G留

意六、1.包包这种中，件中2.分分在一个类模板中个成员函

数.只有当成员模板成员模板可以定templateciclass

Graphpublic:tempclassRect{templatecivoidGraphi（要根上完整

模GraphicsinGraphicsinGraphicsin意:

类模板参数、类模板包含编译模种编译模式下，假如一个成

员中。

分离编译模中定义一个成员板被运用时.，它定义在其外围类

lasstypehicstype{plateclass{voidout（tlassGtypeicsGtype:

模板实参）nt的实例可能nt::Rectdnt::Rects数不肯定与类模板的

编译模式式类模板的成员员函数被定义在模式式员模板，意味着

它才被实例化类或类模板定{sTtypea,Tb）template::RectTT:

能包括下列嵌套doublestring模板定义中指模式式员函数和静

态在类模板定义着该类模板的一化.定义之外.）；}；}；class

TT::out（Gtype套类型:

指定的名字相同态成员的定义必义之外，那么这一个实例包含e

a,TTb）{}同。

必需被包含在这些定义应当被含了可能无限多〃成员模板被要

将它们实例被放在含有该类多个嵌套类和无被定义在类模板例化的

全部文类模板定义的无限板定义文件的头文这种据成例：

1/23e45C67{89/1011#1213T14

15V1617/1819#2021V2223{2425T2627/2829P30

31}SetuGra数实tem种模式下，类模成员被放在程序

//------GraexporttempClassGraph{void

Setup//-------Gr#includeGTemplateeVoid

Graphi//------use#includeGVoidmain（）{Graphicsilnt

ival=l;//GraphicsPg-Setup(i}up的成员定义phicsint:实例或

静态数据mplate前加关模板定义和其序文本文件中。

aphics.h--plateclasshicsp(ccnst

typraphics.c--Graphics,hclasstypeicstype:er.c----

Graphics,h)int*pg=ne;int::Setuival);义在User,c

中：：Setup(con据成员实例被使关字键字expoinline成员函。

-stypepe);};------------:Setup(consew

Graphicsup(constin中不行见，但在nstint)。

为使用时，编译ort函数定义被放在-sttype)sint;nt)

的实例在这个文件中仍为实现这一点译器只要求模板在头文件中，

{}(下有注解)仍可调用模板，须将类模声板的定义，它而非inline

成实例声明为可导出的的声明方式是成员函数和静态的：

当它的成是在关键字态数员函33.显显当使译器例声例：

1#i23Te显式七、1.类类先看1Te23C145Pu6

7Cl假如函数为此格式下面注意显式实例声运用包含编译模

器实例化类模板声明：

关键字tincludeGremplatecla式实例化类模板、类模板

类模板的特看下面的例子：

emplateclalassGraphiublic:voidlassRect{果模板实参是R

数out(),我们此，我们可以通式：

template面为类模板实例Templat意:

声明明模式时，类模板板成员的定义，template后面

raphics.hassGraphic板时，它的所有板的特化特化化ass

typeics{out(typef);Rect类型，我们希望特地定义通过一个显

小特e成员函例GraphicstevoidG板成员的定义，我们并不能面

跟着关键字csint;〃显有成员也被显及部分特figure”}}我们

不希望运用义Graphics特化定义，为数特化定义Rect的成员

GraphicsRe义被包含在运用能精确地知晓，字class以及类显式实

例声明显式实例化。

特化化)；用类模板GraRect::out为类模板实例的员函数

out()定ect::out(R用其实例的全部为解决这个类模板实例的名

aphics的通用t()实例，让它的一个成员供应定义了显式特Rect

figure){有程序文本文问题，标准C名字。

用成员函数定义它运用Rect里供一个特化定特化：

{)文件中，何时何C++供应了显义，来实例化里面的成员函定

义。

何地编显式实化成员数。

①只②若板特③类特化2.类类假如类模模板例：

1te23C145Te67Cl格式注意①部②类化，它即

实例③类八、类模只有当通用类模若定义了一个类特化的成员定

义类模板不能够在化。

类模板部分果模板有一个以模板，而不是为板，只不过某些

emplateintlassGraphiemplateintlassGraphi式:

template意：

*

部分特化的模板类模板部分特化当没有特化可例：

Gra即能从通用类模例化模板。

类模板部分特化、名字空模板定义也可以模板被声明后，类

模板特化，则义不能以符号在某些文件中根分特化以上的模板参数

为全部的模板参些模板参数已经thi,intwiics{};thi〃类模

icshi,90{e模板参数表板参数表只列出化是被隐式实例可被运用

时，，才aphics24,9模板定义被实例化必需有它自己空间和类以被放

在名字空，它的显式特则必需定义与template依据通用模板数，则

有些人就参数特化该类经被实际的类型id模板的部分特化。；表

表出模板实参仍例化的。

编译才运用通用模0figure;例化，也能从己对成员函数模板板

空间中。

例如特化才可以被定这个特化相关作为打头。

（板定义被实例化就可能希望为类模板。

即，希型或值取代。

化仍旧未知的那些译器选择针对模板定义。

从部分特化的定数、静态数据成如：

定义。

关的全部成员函（template化，而在其他文为一个特定的模希望

供应这样一通过运用类模些参数。

该实例而言最定义被实例化，成员和嵌套类的函数或静态数被

省略）文件中却针对模板实参或者一一个模板：

它仍模板部分特化，最为特化的模板但编译器选择的定义。

数据成员，此时同一组模板实一组模板实参仍旧是一个通，可

以实现这一板定义进行实择的是部分特时类模实参被参特化通用的

一点。

实例特化来1N23T45C67T89T1011{12

13）当类或者1Vo23{45us67Gr89）注意类模化）

一个12NamespacecTemplateclClassGraphTemplateclType

create{}}类模板名字Gr者通过一个usioidmain（）sing

cpluspraphicsint意：

在名字空间模板成员的特化。

个关于队列的例#1_慎111（16cplusplus_plasstypehies{};

lasstypee（）aphics被用在ing声明或指plus_primert*pg=new

间中声明类模板化声明必需被声例子，下面将其

iostream.hprimcr{在名字空间之示符被引入。

r::GraphicsGraphicsi板也会影响该声明在定义通其代码整理

如h之外时，它必需例如：

s；int;该类模板及其成通用模板的名字如下：须被名字空间

名成员的特化和部字空间中（可名cplusplus_部分特化声明以在名

字空间_primer限定的方式，类模间之外定义模板定修，模板或板特

3templateclassTypeclassQueueitem;45templateclass

Type67classQueue{89public:1011friend

ostreamoperator(ostreamos,constQueuesTypeq);1213

Queue():front(0),back(0){}1415~Queue(){)16

17voidadd(constType);1819boolis_empty()const20

21{2223returnfront=0;2425)2627Type

remove();2829private:3031QueueltemType*front;

3233QueueltemType*back;3435);3637template

classType3839classQueueitem4041{4243

public:4445Queueitem(Typeval){item=val;next=0;}46

47friendclassQueueType;4849friendostream

operator(ostreamos,constQueueTypeq);5051friend

ostreamoperator(ostreamos,constQueueltemTypeqi);5253

5455private:5657Typeitem;5859Queueitem*next;

6061);6263templateclassType6465void

QueueType::add(constTypeval)6667(6869

QueueltemType*pt=ncwQueueltemType(val);7071if

(is_empty())7273front=back=pt;7475else76

77{7879back-next=pt;8081back二pt;8283)

8485}8687templateclassType8889Type

QueueType::remove()9091{9293if(is_empty())94

95{9697cerrremove()onemptyqueue\n;9899

exit(-1);100101)102103QueueltemType