C++模板初步

泛型：指在多种数据类型上皆可操作的含义。泛型编程的代表作品STL是一种高效、泛型、可交互操作的软件组件

泛型编程最初诞生于C++中，目的是为了实现C++的STL(标准模板库)。

模板的精神：类型参数化

话不多说，看例子吧。

一个函数模板

// template<typename T> 既可以与函数同行,也可以将函数另起一行来书写

// T 即为泛化的类型

// T 获取类型的过程,称为模板的实例化

// 函数模板通过具体类型产生不同的函数,编译器会对函数模板进行两次编译:

// 在声明的地方对模板代码本身进行编译(类型检查),在调用的地方对参数替换后的代码进行编译(代码生成)

//泛型的特性:

// 1.先实例化,再调用

// 2.严格匹配, 不存在隐式转化

// 3.尺有所短,寸有所长

// 算法 sort 就是支持类型泛化的代表 排序 算法

include <iostream>

using namespace std;

template<typename T> void myswap(T &a, T &b){

T t = a;
a = b;
b = t;

}

int main()

{

long a = 2; long b = 3;
myswap<long>(a, b);
cout<<a<<b<<endl;   //32

string m = "aaa";
string n= "bbb";
myswap<string>(m, n);
cout<<m<<n<<endl;

//如果自定义类型呢?
int x = 1; char y = 2;

// myswap(x, y); //严格类型匹配

return 0;

}

函数模板的特殊化

//函数模板的使用场景:

// 只适用于函数的参数个数相同 而类型不同,且函数体相同的情况.

include <iostream>

include <string.h>

using namespace std;

template<typename T>

int compare(T &a, T &b){

if(a > b)
    return 1;
else if(a < b)
    return -1;
else {
    return 0;
}

}

//比较指针的大小

//template<>

//int compare<const char >(const char &a, const char * &b){

// return strcmp(a, b);

//}

int main()

{

int a = 3;int b = 5;
cout<<compare(a, b)<<endl;  //-1
string str1 = "abc", str2 = "abc";
cout<<compare(str1, str2)<<endl;    //0
//char * 与 const char *亦属于不匹配
const char *p1 = "abc", *p2 = "def";
cout<<compare(p1, p2)<<endl;    //-1
cout<<compare(p2, p1)<<endl;    //1

return 0;

}

类模板&友元

//mylist.hpp

ifndefMYLIST_H

defineMYLIST_H

include <iostream>

include <ostream>

using namespace std;

namespace listspace{

template<class ItemType>

class GenericList;

template<class ItemType>

ostream & operator<<(ostream &out, GenericList<ItemType>& list);

template<class ItemType>

class GenericList{

public:

GenericList(int max);
~GenericList();
int length() const;
void add(ItemType new_item);
bool full() const;
void erase();
//类模板的友元
friend ostream & operator<< <>(ostream & out, GenericList<ItemType>& list);

private:

ItemType *_item;
int _maxLength;
int _curIdx;

};

}

endif

ifndefMYLIST_CPP

defineMYLIST_CPP

include <iostream>

include <cstdlib>

include "mylist.h"

using namespace std;

namespace listspace {

template<class ItemType>

GenericList<ItemType>::GenericList(int max)

:_maxLength(max), _curIdx(0){
_item = new ItemType[max];

}

template<class ItemType>

GenericList<ItemType>::~GenericList(){

delete [] _item;

}

template<class ItemType>

int GenericList<ItemType>::length() const{

return (_curIdx);

}

template<class ItemType>

void GenericList<ItemType>::add(ItemType new_item){

if(full()){
    cout<<"Error: adding to a full list.\n";
    exit(1);
}else{
    _item[_curIdx] = new_item;
    _curIdx = _curIdx + 1;
}

}

template<class ItemType>

bool GenericList<ItemType>::full() const{

return (_curIdx == _maxLength);

}

template<class ItemType>

void GenericList<ItemType>::erase(){

_curIdx = 0;

}

template<class ItemType>

ostream & operator<<(ostream &out, GenericList<ItemType> & list){

for(int i = 0; i < list._curIdx; i++){
    out<<list._item[i];
}
return out;

}

}

endif

//main.cpp

include <iostream>

include "mylist.hpp"

//类模板中的友元

//1在声明处

//2在类外的定义处

//@1 在类中声明<> 表明,是个声明

//@2 在类外实现

//@3 在类的声明的前面, 作前向声明,并且在其前作类的前向声明

//模板通常会将声明和实现, 放在一个文件中, 即hpp中

//C/C++中的编译模式是,按文件进行编译, 在任何需要实例化的地方,都需要看到模板的全貌

using namespace std;

using namespace listspace;

int main()

{

GenericList<int> first_list(2);
first_list.add(1);
first_list.add(2);

cout<<first_list<<endl;

GenericList<char> seconde_list(10);
seconde_list.add('A');
seconde_list.add('B');
seconde_list.add('C');

cout<<seconde_list<<endl;
return 0;

}

OK.上述例子都搞清楚的的话,STL算是入门了。