c++ 学习笔记--模板与标准模板库（一）

来源：互联网发布：开源直播app源码编辑：程序博客网时间：2024/05/24 04:16

代码出处：http://www.weixueyuan.net/view/6398.html

有时候在设计程序的时候会遇到这样一种情况：需要设计的几个类，其功能都是一样的，仅仅只是需要操作的数据类型不同。遇到这样的情况，固然可以将所有的类都设计一遍，但是在C++中，我们有更好的方法：设计一个模板类。假设我们需要创建一个数组类，该数组可能是整型数组，也可能是double类型数组、string类型数组等，为此我们需要设计一个数组的模板类。

template< class T >class array{public:    array( int );    T & operator[]( int );    const T & operator[] ( int )const;    int getlen()const{ return length; }    ~array();private:    array(){};    int length;    T * num;};template < class T >array< T >::array( int n ){    num = new T[n];    length = n;}template < class T >array< T >::~array(){    delete[] num;}template< class T >T & array< T > ::operator[] (int i){    if( i < 0 || i >= length)        throw string("out of bounds");    return num[i];}template< class T >const T & array< T > ::operator[] (int i) const{    if( i < 0 || i >= length)        throw string("out of bounds");    return num[i];}template< class T >ostream & operator<<(ostream & out, const array <T> & A){    for(int i=0; i < A.getlen(); i++)        out<< A[i] << " ";    return out;}

template< class T >
该语句称为模板头，可以单独放在一行，也可以与后面的class array同放在一行，这都没有关系。模板头中的“T”我们称之为类参数，类参数表示将会以确定的数据类型替代之，任何有效的C++标识符均可以作为类参数，当然通常我们还是会用“T”来做类参数。

类模板是对类的抽象目的是为了实现代码重用对那些设计代码的过程实现步骤基本一样的相似的类抽象出来到用的时候再传具体的类

注意区别：

类外：

template < class T >T & array< T >::array( int n ){    num = new T[n];    length = n;}

类内：

array( int n ){    num = new T[n];    length = n;}

模板类至少有一个类参数，但是可以有多个类参数，每一个类参数前都必须有关键字class或者类型名。

template< class T, class S, class R>class test{public:    S fun( R r);private:    T x;};

类模板的实例化

array < int >表明用int类型来代替模板类中的类参数“T”，编译器会将模板类array中所有的类参数T都用int来代替。例如类中的私有成员变量“T * num;”会被替换为“int * num;”。对类中的成员函数也会进行相同的替换，如“T & operator[]( int );”将会被替换为“int & operator[]( int );”。

#include <iostream>using namespace std;template< class T >class array{public:    array( int );    T & operator[]( int );    const T & operator[] ( int )const;    int getlen() const { return length; }    ~array();private:    array(){};    int length;    T * num;};template < class T >array< T >::array( int n ){    num = new T[n];    length = n;}template < class T >array< T >::~array(){    delete[] num;}template< class T >T & array< T > ::operator[] ( int i ){    if( i < 0 || i >= length )        throw string( "out of bounds" );    return num[i];}template< class T >const T & array< T > ::operator[] (int i) const{    if( i < 0 || i >= length)        throw string( "out of bounds" );    return num[i];}template< class T >ostream & operator<<( ostream & out, const array <T> & A ){    for(int i=0; i < A.getlen(); i++)        out<< A[i] << " ";    return out;}int main(){    array< int > A(10);    for(int i = 0; i < 10; i++)    {        A[i] = 2*i;           }    cout<<A<<endl;    return 0;}

“array< int > A(10);”实例化之后创建了一个对象A，该对象是一个包含10个元素的整型数组。之后用一个for循环给数组赋初值，由于我们重载了下标操作符，因此可以凭借下标直接访问相应的数组元素。之后直接输出A数组的所有元素，此时调用的是输出操作符重载函数。

另外模板类可以以参数的形式出现在函数的参数列表中，例如例1中的输出操作符重载函数“template< class T > ostream & operator<<(ostream & out, const array <T> & A)”，该函数的第二参数是array <T>的引用，如果参数列表中有模板类，则函数前面必须加上模板头，在例1中的模板头为“template< class T >”。

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