类模板详解\n类模板的定义及实例化\ntemplate\u003Cclass 模板参数>\nclass 类名 {\n // 类定义\n};\n\ntemplate\u003Ctypename 模板参数>\nclass 类名 {\n // 类定义\n};\n\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n其中: template是声明类模板的关键字，表示声明一个模板，模板参数可以是一个，也可以是多个，可以是类型参数 ，也可以是非类型参数。类型参数由关键字class或typename及其后面的标识符构成。非类型参数由一个普通参数构成，代表模板定义中的一个常量。\n\n一般情况下，类模板的声明和实现在一个头文件内完成。如果采用声明实现分离的方式，在.h文件中声明，在.hpp文件中实现，使用该类模板时include目标.hpp文件。\nExample01\n\n// mytemplate.h\ntemplate\u003Cclass T>\nclass MathOp {\npublic:\n T add(T &a, T &b);\n};\n// mytemplate.hpp\n#include \"mytemplate.h\"\n\ntemplate\u003Cclass T>\nT MathOp\u003CT>::add(T &a, T &b)\n{\n T res = a + b;\n return res;\n}\n\n// main.cpp\n#include \u003Ciostream>\n\n#include \"mytemplate.hpp\"\n\nint main(int argc, char** argv)\n{\n MathOp\u003Cint> op;\n inta = 1;\n intb = 2;\n auto res = op.add(a, b);\n\n std::cout \u003C\u003C \"1 + 2 = \" \u003C\u003C res \u003C\u003C std::endl;\n return 0;\n}\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n11\n12\n13\n14\n15\n16\n17\n18\n19\n20\n21\n22\n23\n24\n25\n26\n27\n28\n29\n30\n31\n// type为类型参数，width为非类型参数\ntemplate\u003Cclass type, int width>\n1\n2\n如果在全局域中声明了与模板参数同名的变量，则该变量被隐藏掉\n模板参数名不能被当作类模板定义中类成员的名字\n同一个模板参数名在模板参数表中只能出现一次\n在不同的类模板或声明中，模板参数名可以被重复使用\ntypedef string type;\ntemplate \u003Cclass type, int width>\nclass Graphics {\n typenode; //* node 不是string类型\n typedef double type; ///! error: 成员函数不能与模板参数type同名\n};\n\ntemplate \u003Cclass T, class T> ///! error:重复使用名为T的参数\nclass Rect;\n\ntemplate \u003Cclass T> //* 参数名\"T\"在不同模板间可以重复使用\nclass Round;\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n11\n12\n在类模板的前向声明和定义中，模板参数的名字可以不同\n/// MyStack声明都引用同一个类模板的声明\ntemplate \u003Cclass T>\nclass MyStack;\n\ntemplate \u003Cclass U>\nclass MyStack;\n\ntemplate \u003Cclass Tp>\nclass MyStack {\n //* 模板定义中智能引用名字\"Tp\",不能引用\"T\"和\"U\"\n};\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n11\n类模板参数可以有缺省实参，给参数提供缺省实参的顺序是先右后左\ntemplate \u003Cclass T, int size = 16>\nclass MyStack;\n1\n2\n类模板名可以被用作一个类型指示符。当一个类模板名被用作另一个模板定义中的类型指示符时，必须指定完整的实参表\ntemplate \u003Ctypename T>\nclass Graphics {\n T* next; //* 在类模板自己的定义中不需要指定完整模板参数表\n};\n\ntemplate \u003Ctypename T>\nvoid show(Graphics\u003CT>& g)\n{\n Graphics\u003CT>* pg = &g; //* 必须指定完整的模板参数表\n}\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n类模板实例化\n从通用的类模板定义中生成类的过程称为模板实例化\n\n//* T是一个形参，同类型的实参值被提供给该形参\n//* 指定的每个不同类型值都创建一个新类\ntemplate \u003Ctypename T>\nclass Graphics {\n T m_value;\n};\n// 类实例化\n//* T被指定为int\nclass Graphics {\n int m_value;\n};\n//* T被指定为double\nclass Graphics {\n double m_value;\n};\n//* T被指定为string\nclass Graphics {\n string m_value;\n};\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n11\n12\n13\n14\n15\n16\n17\n18\n19\n类模板实例化分为显示实例化和隐士实例化\n\n显示实例化\ntemplate class Stack\u003Cint>; //将类模板实例化为一个处理int类型的Stack类\n1\n隐式实例化\nStack\u003Cchar> charStack; // 先实例化一个CharStack类（名字由编译器按规则生成），然后用CharStack char Stack;创建一个对象\nStack\u003Cint> intStack; // 实例化一个IntStack类，在调用IntStack intStack;创建一个对象\n1\n2\n类模板实例化的时机\n\n当使用了类模板实例的名字，并且上下文环境要求存在类的定义时\n对象类型是一个类模板实例，当对象被定义时。此点被称作类的实例化点\n一个指针或引用指向一个类模板实例，当检查这个指针或引用所指的对象时\n#include \u003Ciostream>\n\ntemplate \u003Ctypename T>\nclass Graphics {\n // body\n};\n\nvoid func(Graphics\u003Cchar>); // 函数声明，不需要实例化\n\nclass Rect {\n Graphics\u003Cdouble>& rsd; // 声明一个类模板引用，不需要实例化\n Graphics\u003Cint> si; // si是Graphics类型的对象，需要实例化类模板\n};\n\nvoid func(Graphics\u003Cchar> p)\n{\n // todo\n}\n\nint main(int argc, char** argv)\n{\n Graphics\u003Cchar>* sc; // 声明一个类模板指针，不需要实例化\n\n func(*sc); // 需要实例化，传递给函数func的是一个Graphics\u003Cchar>对象\n\n auto iobj = sizeof(Graphics\u003Cstd::string>); // 需要实例化，因为sizeof会计算Graphics\u003Cstring>对象的大小，\n // 为了计算大小，编译器必须根据类模板定义产生该类型。\n return 0;\n}\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n11\n12\n13\n14\n15\n16\n17\n18\n19\n20\n21\n22\n23\n24\n25\n26\n27\n28\n29\n类模板的成员函数\n类模板的成员函数可以在类模板的定义中定义(inline函数)，也可以在类模板定义之外定义(此时成员函数定义前面必须加上template及模板参数)\n类模板成员函数本身也是一个模板，类模板被实例化时它并不自动被实例化，只有当它被调用或取地址，才被实例化\n类中的虚函数不能用类型参数模板\ntemplate \u003Ctypename T>\nclass Graphics {\npublic:\n Graphics() {}\n // 成员函数定义在类模板的定义中\n void print() {}\n\n // 类中的虚函数不能用类型参数模板\n // template \u003Ctypename U>\n // virtual void func(U value) {\n // \n // }\nprivate:\n T m_value;\n};\n\n// 成员函数定义在类模板定义之外\ntemplate \u003Ctypename T>\nvoid Graphics\u003CT>::print()\n{\n}\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n11\n12\n13\n14\n15\n16\n17\n18\n19\n20\n21\n普通类的成员函数模板\n#include \u003Ciostream>\n// 普通类\nclass MyTest {\npublic:\n // 成员函数模板\n template \u003Ctypename U>\n void func(U val)\n {\n std::cout \u003C\u003C \"type=\" \u003C\u003C typeid(val).name() \u003C\u003C \" value:\" \u003C\u003C val \u003C\u003C std::endl;\n }\n};\n\nint main()\n{\n MyTest test;\n test.func(100); // 普通类的成员函数模板：自动类型推导为int\n test.func(10.0);// 普通类的成员函数模板：自动类型推导为double\n return 0;\n}\n// 输出\n// type=i value:100\n// type=d value:10\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n11\n12\n13\n14\n15\n16\n17\n18\n19\n20\n21\n22\n类模板的成员函数模板\n#include \u003Ciostream>\n\n// 类模板\ntemplate \u003Ctypename T>\nclass MyTest {\npublic:\n MyTest(T val) : m_val(val) {}\n // 普通成员函数\n void print()\n {\n std::cout \u003C\u003C \"print() type=\" \u003C\u003C typeid(m_val).name() \u003C\u003C \" m_val:\" \u003C\u003C m_val \u003C\u003C std::endl;\n }\n // 成员函数模板\n template \u003Ctypename U>\n void func(U val)\n {\n std::cout \u003C\u003C \"template type=\" \u003C\u003C typeid(val).name() \u003C\u003C \" value:\" \u003C\u003C val \u003C\u003C std::endl;\n }\n\nprivate:\n T m_val;\n};\n\nint main()\n{\n MyTest\u003Cint> test(100); // 类模板实例化，显示指定类型T-> int\n test.print();\n test.func(10.0); // 类模板的成员函数模板，自动推导出U-> double\n\n MyTest\u003Cdouble> test1(100.0); // 类模板实例化，显示指定类型T-> double\n test1.print();\n test1.func(10); // 类模板的成员函数模板，自动推导出U-> int\n\n return 0;\n}\n// 输出\n// print() type=i m_val:100\n// template type=d value:10\n// print() type=d m_val:100\n// template type=i value:10\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n11\n12\n13\n14\n15\n16\n17\n18\n19\n20\n21\n22\n23\n24\n25\n26\n27\n28\n29\n30\n31\n32\n33\n34\n35\n36\n37\n38\n39\n40\n拷贝构造函数模板与拷贝赋值运算符模板\ntemplate \u003Ctypename T>\nclass MyTest {\n public:\n // 构造函数模板\n template \u003Ctypename U>\n MyTest(U value)\n {\n std::cout \u003C\u003C \"类模板泛化\" \u003C\u003C std::endl;\n }\n // 拷贝构造函数模板\n template \u003Ctypename T1>\n MyTest(const MyTest\u003CT1>& other)\n {\n std::cout \u003C\u003C \"拷贝构造函数模板\" \u003C\u003C std::endl;\n }\n // 拷贝赋值运算符模板\n template \u003Ctypename T2>\n MyTest\u003CT> & operator=(const MyTest\u003CT2>& other)\n {\n std::cout \u003C\u003C \"拷贝赋值运算符模板\" \u003C\u003C std::endl;\n }\n // 成员函数模板\n template \u003Ctypename V>\n void func(V param)\n {\n std::cout \u003C\u003C \"func param\" \u003C\u003C param \u003C\u003C std::endl;\n }\n\n Tm_value1;\n static int m_static_value; // 静态成员变量\n};\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n11\n12\n13\n14\n15\n16\n17\n18\n19\n20\n21\n22\n23\n24\n25\n26\n27\n28\n29\n30\n31\n类模板特例化\n类模板的特化分为全特化与偏特化两种方式\n全特化:对于全特化，类的所有参数都与模板类的所有参数一一对应\n\n普通成员函数全特化\n静态成员变量全特化\ntemplate \u003Ctypename T, typename U>\nstruct MyTest\n{\n MyTest()\n {\n std::cout \u003C\u003C \"类模板泛化\" \u003C\u003C std::endl;\n }\n\n void func()\n {\n std::cout \u003C\u003C \"func函数泛化\" \u003C\u003C std::endl;\n }\n static int m_value;// 静态成员变量\n};\n\n// 普通成员函数全特化\ntemplate \u003C>\nvoid MyTest\u003Cint, double>::func()\n{\n std::cout \u003C\u003C \"func全特化\" \u003C\u003C std::endl;\n}\n\ntemplate\u003Ctypename T, typename U>\nint MyTest\u003CT, U>::m_value = 10;\n\n// 静态成员函数全特化\ntemplate\u003Ctypename T, typena
