C++学习笔记--类模板

C++中将泛型思想引入到了类，实现了类模板，使得类的实现不再关注数据元素的具体类型，而只关注类所需实现的功能，适用于编写数据结构相关代码。

C++中的类模板以相同的方式处理不同的类型，在类的声明前使用template关键字标识将要泛型编程，<typename T>用于说明类中使用的T是泛指类型，类模板只能显式指定具体类型，无法像函数模板那样能够自动推导，下面给出定义过程和使用方法：

template < typename T >class Operator{public:    T add(T a, T b)    {        return a + b;    }};

使用：

    Operator<int> op1;//使用具体类型<type>定义对象        cout << op1.add(1, 2) << endl;

注意：

类模板声明的泛指类型T可以出现在类模板的任意地方。

编译器对类模板的处理方式和函数模板相同，通过具体类型从类模板产生不同的类，在声明的地方对类模板代码本身进行编译，在使用的地方对参数替换后的代码进行编译。
类模板的工程应用：

类模板必须在头文件中定义。

类模板不能分开实现在不同的文件中。

类模板外部定义的成员函数需要加上模板< >声明。

以上并非硬性规定，只是工程中使用起来阅读性更强。

#ifndef _OPERATOR_H_#define _OPERATOR_H_template < typename T >class Operator{public:    T add(T a, T b);    T multiply(T a, T b);};template < typename T >T Operator<T>::add(T a, T b){    return a + b;}template < typename T >T Operator<T>::multiply(T a, T b){    return a * b;}#endif

这就完全符合工程应用中的规定。实现是在头文件中，但是使用依旧和普通类成员函数一样，在源文件中使用。

多参数类模板

类模板可以定义任意多个不同的类型参数。

template< typename T1, typename T2 >class Test{public:    void add(T1 a, T2 b);};

在使用的时候需要将参数类型显式指定出来，例如：

    Test<int, float> t1;

类模板可以被特化，就是指定类型参数的类模板的特定实现，和前面一样，部分类型参数必须显式指定，特化模型有两种，部分特化和完全特化，部分特化就是多个参数都一样，但是并未指定出具体类型，完全特化就是多个参数显式指定出具体类型，用前面的类模板做例子实现部分特化和完全特化：

部分特化：

template< typename T >class Test < T, T >    // 当 Test 类模板的两个类型参数完全相同时，使用这个实现{public:    void add(T a, T b);};

完全特化;

template<  >class Test < int, int >    // 当 Test 类模板的两个类型参数显式指定，使用这个实现{public:    void add(int a, int b);};

指针相关的特化实现;

template< typename T1, typename T2 >class Test < T1*, T2* >      // 指针的特化实现{public:    void add(T1* a, T2* b);};

这些特化只是模板的分开实现，本质上还是同一个模板，并且所有特化模板的使用方式都是统一的，必须显式指定每一个类型参数，当你使用了不同组合的参数类型，是编译器自动选择调用哪一个特化实现的。

类模板特化与重定义的区别：

重定义：一个类模板和一个新类（或者两个类模板），使用的时候需要考虑如何选择的问题。

特化：以统一的方式使用类模板和特化类，编译器自动优先选择特化类。

函数模板也支持特化，但是只支持参数类型完全特化。

函数模板和完全特化的函数模板：

template< typename T >//函数模板bool Equal(T a, T b){    //...    //...}template< >//完全特化bool Equal<double>(double a, double b){    //...    //...}

工程中建议当需要重载函数模板时优先考虑使用模板特化，当模板特化无法满足要求再使用函数重载。