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一泛型编程二:模板1.函数模板2.类模板一泛型编程
泛型编程是代码复用的一种手段,通过编写与类型无关的通用代码,完成函数重载,实现代码复用。模板是泛型编程的基础。
二:模板
模板分为:函数模板和类模板。
1.函数模板
1.函数模板:函数模板是一个函数的大集合,该函数模板与类型无关,在使用的时被参数化,根据实参类型产生函数的特定的类型版本。
2.函数模板格式
template<typename T1,typename T2…>
返回值类型 函数名(参数列表)
{
//函数功能
}
例如:
//定义了一个交换函数的模板函数,T可以是int,float,double等类型template<typename T1>void Swap(T& num1, T& num2){T tmp = num1;num1 = num2;num2 = tmp;}
注意的是:typename是用来定义模板参数关键字,也可以使用class,但是不能使用struct来代替class。
3.函数模板原理:在编译器编译阶段,编译器根据传入的实参类型来推演生成对应类型的函数以供调用。如当用float类型使用函数模板时,编译器通过对实参类型的推演,将T确定为float类型,然后产生一份专门处理float类型的代码。其他类型也是类似的操作。
4.函数模板的实例化:用不同类型的参数使用函数模板。实例化分为:隐式实例化和显式实例化。
(1)隐式实例化:是让编译器 根据函数的参数自己决定模板参数的实际类型。
(2)显式实例化:在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型。
如:
template<typename T>T Add(T num1, T num2){return num1 + num2;}void test(){int a = 10, b = 20;float c = 1.5, d = 6.5;Add(a,b);//隐式实例化Add<float>(b,d); //显示实例化为float类型}
如果类型不匹配,编译器会尝试进行隐式类型转换,如果无法转换成功编译器将会报错。
5.模板参数的匹配原则
(1)一个非模板函数可以喝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。
(2)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。
(3)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。
//处理float类型的加法函数float Add(float num1, float num2){return num1 + num2;}//通用加法函数template<typename T>T Add(T num1, T num2){return num1 + num2;}void test(){Add(5.3,6.7);//优先使用非模板函数Add<float>(5.3, 6.7);//调用模板函数编译器特化的float函数}
2.类模板
1.类模板的定义格式
template<class T1,class T2,…>
class 类模板名
{
//类内成员定义
};
2.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。
例如:
// Vector类模板名,Vector<int>才是类型,s1,s2才是实例化的对象Vector<int> s1;Vector<double> s2;
注意的是:在类外定义函数,需要加泛型声明。如:
//类外定义函数:需要加泛型声明template<class T>T seqList::seqListAt(size_t pos){return _data[pos];}