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深度解析C++的函数模板与类模板

2024/6/15 22:17:08发布27次查看
一、函数模板
1、定义
   template 2894498a3f911d23cd16997faa3262b8
   返回值类型 模板名 (形参表){
          函数体
   };
template <class t1, class t2>t2 print(t1 arg1, t2 arg2){ cout<< arg1 << " "<< arg2<<endl; return arg2;}
2、不通过参数实例化函数模板
#include <iostream>using namespace std;template <class t>t inc(t n){ return 1 + n;}int main(){ cout << inc<double>(4)/2; //输出 2.5 return 0;}
3、函数模板可以重载,只要它们的形参表或类型参数表不同即可
template<class t1, class t2>void print(t1 arg1, t2 arg2) { cout<< arg1 << " "<< arg2<<endl;}template<class t>void print(t arg1, t arg2) { cout<< arg1 << " "<< arg2<<endl;}template<class t,class t2>void print(t arg1, t arg2) { cout<< arg1 << " "<< arg2<<endl;}
4、函数模板和函数的次序
在有多个函数和函数模板名字相同的情况下,编译器如下处理一条函数调用语句
先找参数完全匹配的普通函数(非由模板实例化而得的函数)。
再找参数完全匹配的模板函数。
再找实参数经过自动类型转换后能够匹配的普通函数。
上面的都找不到,则报错。
template <class t>t max( t a, t b) { cout << "templatemax" <<endl; return 0;}template <class t,class t2>t max( t a, t2 b) { cout << "templatemax2" <<endl; return 0;}double max(double a, double b){ cout << "mymax" << endl; return 0;}int main() { max( 1.2,3.4); // 输出mymax max(4, 5); //输出templatemax max( 1.2, 3); //输出templatemax2 return 0;}
5、匹配模板函数时,不进行类型自动转换
template<class t>t myfunction( t arg1, t arg2){ cout<<arg1<<" "<<arg2<<"\n"; return arg1;}……myfunction( 5, 7); //ok :replace t with intmyfunction( 5.8, 8.4); //ok: : replace t with doublemyfunction( 5, 8.4); //error ,no matching function for callto 'myfunction(int, double)'
二、类模板1、定义
在定义类的时候,加上一个/多个类型参数。在使用类模板时,指定类型参数应该如何替换成具体类型,编译器据此生成相应的模板类。
template <class 类型参数1,class 类型参数2,……> //类型参数表
class 类模板名{
成员函数和成员变量
};
(1)类模板里成员函数的写法:
template <class 类型参数1,class 类型参数2,……> //类型参数表
返回值类型 类模板名<类型参数名列表>::成员函数名(参数表){
……
}
(2)用类模板定义对象的写法:
类模板名 <真实类型参数表> 对象名(构造函数实参表);
// pair类模板template <class t1,class t2>class pair{public: t1 key; //关键字 t2 value; //值 pair(t1 k,t2 v):key(k),value(v) { }; bool operator < ( const pair<t1,t2> & p) const;};template<class t1,class t2>bool pair<t1,t2>::operator < ( const pair<t1,t2> & p) const{ //pair的成员函数 operator < return key < p.key;}int main(){ pair<string,int> student("tom",19); //实例化出一个类 pair<string,int> cout << student.key << " " << student.value; return 0;}//输出:tom 19
2、用类模板定义对象
编译器由类模板生成类的过程叫类模板的实例化。由类模板实例化得到的类,叫模板类。
同一个类模板的两个模板类是不兼容的。
3、函数模版作为类模板成员
template <class t>class a{ public: template<class t2> void func( t2 t) { cout << t; } //成员函数模板};
4、类模板与非类型参数:类模板的“<类型参数表>”中可以出现非类型参数
template <class t, int size>class carray{ t array[size];public: void print(){ for( int i = 0;i < size; ++i) cout << array[i] << endl; }};carray<double,40> a2;carray<int,50> a3; //a2和a3属于不同的类
5、类模板与派生
(1)类模板从类模板派生
template <class t1,class t2> int main() {class a { b<int,double> obj1; t1 v1; t2 v2; c<int> obj2;}; return 0;template <class t1,class t2> }class b:public a<t2,t1> { class b<int,double>: t1 v3; t2 v4; public a<double,int>{}; int v3; double v4;template <class t> };class c:public b<t,t> { t v5;};
(2)类模板从模板类派生
template <class t1,class t2>class a { t1 v1; t2 v2;};template <class t>class b:public a<int,double> { t v;};int main() { b<char> obj1; //自动生成两个模板类 :a<int,double> 和 b<char> return 0;}
(3)类模板从普通类派生
class a { int v1;};template <class t> class b:public a { //所有从b实例化得到的类 ,都以a为基类 t v;};int main() { b<char> obj1; return 0;}
(4)普通类从模板类派生
template <class t>class a { t v1; int n;};class b:public a<int> { double v;};int main() { b obj1; return 0;}
6、类模板与友员函数
(1)函数、类、类的成员函数作为类模板的友元
void func1() { }class a { };class b{ public: void func() { }};template <class t>class tmpl{ friend void func1(); friend class a; friend void b::func();}; //任何从tmp1实例化来的类 ,都有以上三个友元
(2)函数模板作为类模板的友元
#include <iostream>#include <string>using namespace std;template <class t1,class t2>class pair{ private: t1 key; //关键字 t2 value; //值 public: pair(t1 k,t2 v):key(k),value(v) { }; bool operator < ( const pair<t1,t2> & p) const; template <class t3,class t4> friend ostream & operator<< ( ostream & o,const pair<t3,t4> & p);};template <class t1,class t2>bool pair<t1,t2>::operator < ( const pair<t1,t2> & p) const{ //"小"的意思就是关键字小 return key < p.key;}template <class t1,class t2>ostream & operator<< (ostream & o,const pair<t1,t2> & p){ o << "(" << p.key << "," << p.value << ")" ; return o;}int main(){ pair<string,int> student("tom",29); pair<int,double> obj(12,3.14); cout << student << " " << obj; return 0;}//输出:(tom,29) (12,3.14)任意从 template <class t1,class t2> ostream & operator<< (ostream & o,const pair<t1,t2> & p)生成的函数,都是任意pair摸板类的友元
(3)函数模板作为类的友元
#include <iostream>using namespace std;class a{ int v;public: a(int n):v(n) { } template <class t> friend void print(const t & p);};template <class t>void print(const t & p){ cout << p.v;}int main() { a a(4); print(a); return 0;}//输出:4
(4)类模板作为类模板的友元
template <class t>class b { t v;public: b(t n):v(n) { } template <class t2> friend class a;};template <class t>class a { public: void func( ) { b<int> o(10); cout << o.v << endl; }};
7、类模板与静态成员变量
类模板中可以定义静态成员 ,那么从该类模板实例化得到的所有类 ,都包含同样的静态成员 。
#include <iostream>using namespace std;template <class t>class a{ private: static int count; public: a() { count ++; } ~a() { count -- ; }; a( a & ) { count ++ ; } static void printcount() { cout << count << endl; }};template<> int a<int>::count = 0;template<> int a<double>::count = 0;int main(){ a<int> ia; a<double> da; ia.printcount(); da.printcount(); return 0;}//输出:1 1
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以上就是深度解析c++的函数模板与类模板的详细内容。
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