<返回更多

三分钟让你了解C++中的类模板的概念和意义

2019-09-16    
加入收藏

1、在 C++ 中是否能够将泛型的思想应用于类?

1、函数模板是将泛型编程的思想应用于函数,就有了函数模板;

2、可以,常用的 C++ 标准库就是 C++ 中的标准模板库,C++ 中的 STL 就是将泛型的思想应用于一系列的函数,就得到了函数模板,当然也有很多的类模板;

3、类模板就是将泛型思想应用于 C++ 中的类而得到的新概念;

2、类模板:

1、一些类主要用于存储和组织数据元素;

2、类中数据组织的方式和数据元素的 具体类型无关;

3、如:数组类、链表类、Stack 类、Queue 类等;

3、C++ 中的类模板:

1、以相同的方式处理不同的类型;

2、在类声明前使用 template 进行标识;

3、< typename T > 用于说明类中使用的泛指类型 T;

代码示例:

1 template < typename T >
2 class Operator // class 表明将泛型编程应用于类
3 {
4 public:
5 T op(T a, T b) // T 在使用类模板定义具体对象的时候关心,其它时候不关心;
6 };

4、类模板的应用:

代码示例:

1 Operator<int> op1;
2 Operator<string> op2;
3 int i = op1.op(1, 20);
4 string s = op2.op("D.T.", "Software");

4、类模板:

1、声明的泛指类型 T 可以出现在类模板的任意地方;

2、编译器对类模板的处理方式和函数模板相同;

5、类模板初探编程实验:

#include <IOStream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >
class Operator // 要是用这个类模板有一个前提条件,即当前的 Operator 类模板要操作的数据类型必须支持 +、-、*、/ 这四个运算符,这四个运算符如果要运用于自己定义的数据类型类,要重载这四个运算符;第一次编译是对类模板本身的语法进行编译;
{
public:
 T add(T a, T b)
 {
 return a + b;
 }
 T minus(T a, T b)
 {
 return a - b;
 }
 T multiply(T a, T b)
 {
 return a * b;
 }
 T divide(T a, T b)
 {
 return a / b;
 }
};
string operator-(string& l, string& r) // 全局函数方式重载 - 操作符,编译通过;先类内部、再全局
{
 return "Minus"; // 仅仅为了说明问题;
}
int main()
{
 Operator<int> op1;
 cout << op1.add(1, 2) << endl; // 3;
 Operator<string> op2; // 第二次使用类模板时进行编译,但是并不是对所有模板中的函数进行了第二次编译,是分步编译的,首先编译的是构造函数,此时用的是默认的,没有问题,这里编译通过;
 cout << op2.add("D.T.", "Software") << endl; // D.T.Software;这里编译器针对 add() 函数进行第二次编译;
 cout << op2.minus("D.T", "Software") << endl; // 未有定义全局的重载 - 操作符的函数时,字符串相减没有定义,报错;这里报错展示出来是为了证明类模板编译也是经过了两次编译;这里编译器针对 minus() 函数进行第二次编译;定义全局的重载 - 操作符函数后,打印 Minus ;
 return 0;
}

1、编译器对类模板第一次编译针对类模板本身代码进行编译;

2、第二次编译是使用类模板时针对每个成员函数独立编译;

6、类模板的工程应用:

1、类模板必须在头文件中定义;

2、类模板不能分开实现在不同的文件中;

3、类模板外部定义的成员函数需要加上模板 <> 声明;

7、模板类的工程应用编程实验:

1、头文件(名字和类名一样) Operator.h 中的内容:

#ifndef _OPERATOR_H_ // 防止被包含两次;
#define _OPERATOR_H_
template < typename T >
class Operator
{
public:
 T add(T a, T b);
 T minus(T a, T b);
 T multiply(T a, T b);
 T divide(T a, T b);
};
template < typename T > // 加上类模板;
T Operator<T>::add(T a, T b) // add() 是 Operator 类模板的;
{
 return a + b;
}
template < typename T >
T Operator<T>::minus(T a, T b)
{
 return a - b;
}
template < typename T >
T Operator<T>::multiply(T a, T b)
{
 return a * b;
}
template < typename T >
T Operator<T>::divide(T a, T b)
{
 return a / b;
}
#endif

2、头文件的应用;

#include <iostream>
#include <string>
#include "Operator.h"
using namespace std;
int main()
{
 Operator<int> op1;
 cout << op1.add(1, 2) << endl; // 3;
 cout << op1.multiply(4, 5) << endl; // 20;
 cout << op1.minus(5, 6) << endl; // -1;
 cout << op1.divide(10, 5) << endl; // 2;
 return 0;
}

8、小结:

1、泛型编程的思想可以应用于类;

2、类模板以相同的方式处理不同类型的数据;

3、类模板非常适用于编写数据结构相关的代码;

4、类模板在使用时只能显示指定类型;

声明:本站部分内容来自互联网,如有版权侵犯或其他问题请与我们联系,我们将立即删除或处理。
▍相关推荐
更多资讯 >>>