【C++】格式与实例化操作——[模板]详解（初级）（7）

YY的秘密代码小屋

发布于 2024-01-22 20:38:42

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前言

大家好吖，欢迎来到 YY 滴 C++系列，热烈欢迎！
本章主要内容面向接触过C++的老铁，主要内容含

一.模板

1.函数模板

一.函数模板概念

函数模板代表了一个函数家族，该函数模板与类型无关，在使用时被参数化，根据实参类型产生函数的特定类型版本。

二.函数模板的格式

template<typename T>
void Swap( T& left, T& right)
{
 T temp = left;
 left = right;
 right = temp;
}
//可识别不同的同种类型交换（例：char与char，int与int，double与double）

PS:typename是用来定义模板参数关键字，也可以使用class(切记：不能使用struct代替class)

三.函数模板的实例化

引入：用不同类型的参数使用函数模板时，称为函数模板的实例化。模板参数实例化分为：隐式实例化和显式实例化。实例化实现的任务是交给编译器的。

1.隐式实例化

引入：隐式实例化的机制是让编译器根据实参推演模板参数的实际类型，而这往往会出现一些问题
适用情况：其交换的两者是同一类

不适用情况：其交换的两者不是同一类

template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
 return left + right;
}

int main()
{
 int a1 = 10;
 double d1 = 10.0;

 Add(a1, d1);
//解决方式：Add(a1, (int)d1);强制类型转换
}

分析：

该语句不能通过编译，因为在编译期间，当编译器看到该实例化时，需要推演其实参类型通过实参a1将T推演为int类型，通过实参d1将T推演为double类型，但模板参数列表中只有一个T，编译器无法确定此处到底该将T确定为int 或者 double类型而报错

解决方式：

用户自己强制类型转换
显式实例化

2.显式实例化

显式实例化：在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

代码演示：

int main(void)
{
 int a = 10;
 double b = 20.0;
 
 // 显式实例化
 Add<int>(a, b);
 return 0;
}

3.模板参数的匹配原则

一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在，而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函数
对于非模板函数和同名函数模板，如果其他条件都相同，在调动时会优先调用非模板函数而不会从该模板产生出一个实例。如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数，那么将选择模板
模板函数不允许自动类型转换，但普通函数可以进行自动类型转换

2.类模板

一.类模板的格式

template<class T1, class T2, ..., class Tn>
class 类模板名
{
 // 类内成员定义
};

二.类模板的实例化

类模板实例化与函数模板实例化不同，类模板实例化需要在类模板名字后跟<>，然后将实例化的类型放在<> 中即可，类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类。

Vector<int> s1;
Vector<double> s2;

注意区分：

在类中：类名等同于类型
在类模板中：类型是类型，类名是类名

例如：在下面代码中，类模板中函数放在类外进行定义时，需要加模板参数列表；在访问类模板时，要用Vector<T>（类型），而不是Vector（类名）

代码演示：

template<class T>
class Vector
{ 
public :
 Vector(size_t capacity = 10)
 : _pData(new T[capacity])
 , _size(0)
 , _capacity(capacity)
 {}
 
 // 使用析构函数演示：在类中声明，在类外定义。
 ~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;
};

// 注意：类模板中函数放在类外进行定义时，需要加模板参数列表
template <class T>
Vector<T>::~Vector()//用类型访问类模板
{
 if(_pData)
 delete[] _pData;
 _size = _capacity = 0;
}

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原始发表：2023-10-21，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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