C++模板浅谈

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,int  y);
{return(x>y)?x:y ;}

// 函数2.
float max( float  x,float  y){
return (x>y)? x:y ;}

// 函数3.
double max(double  x,double  y)
{return (c>y)? 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 <class 或者也可以用typename  T>

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 < 类型 形参表> 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

#include  <iostream>

using  std::cout;

using  std::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。

template  <class  T>

T min(T x,T y)

{ return (x<y)?x:y;}

void  main( )

{

      int  n1=2,n2=10;

      double  d1=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Ｔ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 或者也可以用typename  T >
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
#ifndef  ClassTemplate_HH

#define  ClassTemplate_HH

template <typename  T1,typename  T2>

class  myClass{

private :

      T1 I;

      T2 J;

public :

      myClass(T1 a, T2 b);//Constructor

      void  show();

};

// 这是构造函数

// 注意这些格式

template  <typename  T1,typename  T2>

myClass<T1,T2>::myClass(T1 a,T2 b):I(a),J(b){}

// 这是void show();

template  <typename  T1,typename  T2>

void  myClass<T1,T2>::show()

{

      cout<<"I=" <<I<<", J=" <<J<<endl;

}

#endif

// Test.cpp

#include  <iostream>

#include  "ClassTemplate.h"

using  std::cout;

using  std::endl;

void  main()

{

      myClass<int ,int > class1(3,5);

      class1.show();

      myClass<int ,char > class2(3,'a' );

      class2.show();

      myClass<double ,int > 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。

template <typename  T, int  MAXSIZE>

class  Stack{

Private:

        T elems[MAXSIZE];

…

};

Int main()

{

        Stack<int , 20> int20Stack;

        Stack<int , 40> int40Stack;

…

};