一,模板的概念
引入模板的原因:
我们已经学过重载,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版本。
[php] int max(int x,int y){ return(x>y)?x:y ; }
float max( float x,float y){ return (x>y)? x:y ; }
double max(double x,double y){ return (c>y)? x:y ; }
[/php]
但如果在主函数中,我们分别定义了 char a,b;
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。模板分类:模板分为函数模板后,当编译系统发现了一个对应的函数调用事,将根据实参的类型来 确认是否匹配函数模板中对应的形参然后生成一个重载函数,称该重载函数为模板函数。
函数模板与模板函数的区别: 二者区别可以类比 类与对象的区别。函数 模板与类相似是模板的定义,而模板函数与 对象相似。是函数模板的实例,具有程序代码。占用内存空间。同样,在说明了一个类模板后,也可以创建类模板的 实例即生成模板类。
类模板与模板类的区别是:类模板是模板的定义,不是一个实在的类,模板类才是实实在在的类。
二、函数模板与模板憾事
函数模板的一般生命形式如下:
template<class类型形参表> 返回类型 函数名(形参表) {//函数定义体 }
说明: templarte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:
[php] #include<iostream.h> template<class T> /*函数模板声明*/ T min(T x , T y) { if(x<y ) return x; else return y; }
void main( ) { int n1=2,n2=10;
double d1=1.5,d2=5.6; cout << "较小整数:" << min(n1,n2) << endl; //实例化 min模板函数比较两整数 cout << "较小实数:" << min(d1,d2) << endl; // 实例化min模板函数比较两双精度数 } [/php]
程序运行结果: 较小整数:2 较小实数:1.2
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.
可用下图表示函数模板实例化过程
函数模板min(x,y) 模板函数min(n1,n2) int型 模板函数min(d1,d2) double型
若 main() 函数中加一条 cout<<min(n1,d1)<<endl;
程序将会出错,原因是模板函数 T 的各参数之间必须保持完全一致的类型,并不具有隐式类型转换功能.
三,类模板与模板类
1.定义一个类模板: template<class 类型形参表> class 类名{ //类定义...... };
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, 但应是抽象化的结果,不应是具体的(例int,float等)类型,成员函数的参数或返回类型,前面要加上形参类型.
例如:定义一个类模板:
[php] template<class T1, class T2> class myclass{ T1 I;// T2 j;// Public: Myclass(T1 a,T2 b) {I=a; j=b;}
void show( ) {cout<<”I=”<<”j=”<<j<<endl;} }; [/php]
在主函数中若定义了一模板类 myclass<int,double>并且声明一个类对象 ob1
引用语句:myclass<int,double >ob(2,0.1);
注意: myclass<int, double> 实例化了类模板,即将 T1 实例为 int 类型,T2为double 类型,这样我们就 得到了一个模板类.然后就可以定义类对象 ob1 并初始化.
还可以定义另一个模板类如: myclass<double ,char>
可通过下图表示类模板与模板类的关系
类模板 myclass<T!,T2> 模板类 myclass(int,double) 模板类 myclass<double,char>
总结:函数模板是一类函数的抽象,代表了一类函数,这一类函数具有相同的功能,代表一 具体的函数,能被类对象调用,而函数模板绝不能被类对象调用.
类模板是对类的抽象,代表一类类,这些类具有相同的功能,但数据成员类型及成员 函数返回类型和形参类型不同.模板类是类模板的实例.代表一具体的类,可以定义 类对象 ,而不能给类模板定义对象 |