前言 本篇博客我们先来了解一些C++有关模版的知识,方便我们之后STL一些库的学习。 💓 个人主页:小张同学zkf ⏩ 文章专栏:C++ 若有问题 评论区见📝 🎉欢迎大家点赞👍收藏⭐文章
我们先来看三个函数
void Swap ( int & left , int & right ) { int temp = left ; left = right ; right = temp ; } void Swap ( double & left , double & right ) { double temp = left ; left = right ; right = temp ; } void Swap ( char & left , char & right ) { char temp = left ; left = right ; right = temp ; } ......
使用函数重载虽然可以实现,但是有一下几个不好的地方:
1. 重载的函数仅仅是类型不同,代码复用率比较低,只要有新类型出现时,就需要用户自己增
加对应的函数
2. 代码的可维护性比较低,一个出错可能所有的重载均出错
那能否 告诉编译器一个模子,让编译器根据不同的类型利用该模子来生成代码 呢?
如果在 C++ 中,也能够存在这样一个 模具 ,通过给这个模具中 填充不同材料 ( 类型 ) ,来 获得不同
材料的铸件 ( 即生成具体类型的代码) ,那将会节省许多头发。巧的是前人早已将树栽好,我们只
需在此乘凉。
泛型编程: 编写与类型无关的通用代码,是代码复用的一种手段。 模板 是泛型编程的基础 。
函数模板代表了一个函数家族,该函数模板与类型无关,在使用时被参数化,根据实参类型产生 函数的特定类型版本。
template<typename T1, typename T2,......,typename Tn> 返回值类型 函数名 ( 参数列表 ){}
template < typename T > void Swap ( T & left , T & right ) { T temp = left ; left = right ; right = temp ; }
注意: typename 是 用来定义模板参数 关键字 , 也可以使用 class ( 切记:不能使用 struct 代替 class)
函数模板是一个蓝图,它本身并不是函数,是编译器用使用方式产生特定具体类型函数的模具。
所以其实模板就是将本来应该我们做的重复的事情交给了编译器
在编译器编译阶段 ,对于模板函数的使用, 编译器需要根据传入的实参类型来推演生成对应
类型的函数 以供调用。比如: 当用 double 类型使用函数模板时,编译器通过对实参类型的推演,
将 T 确定为 double 类型,然后产生一份专门处理 double 类型的代码 ,对于字符类型也是如此。
用不同类型的参数使用函数模板时 ,称为函数模板的 实例化 。模板参数实例化分为: 隐式实例化
和显式实例化 。
1. 隐式实例化:让编译器根据实参推演模板参数的实际类型
template < class T > T Add ( const T & left , const T & right ) { return left + right ; } int main () { int a1 = 10 , a2 = 20 ; double d1 = 10.0 , d2 = 20.0 ; Add ( a1 , a2 ); Add ( d1 , d2 ); /* 该语句不能通过编译,因为在编译期间,当编译器看到该实例化时,需要推演其实参类型 通过实参 a1 将 T 推演为 int ,通过实参 d1 将 T 推演为 double 类型,但模板参数列表中只有 一个 T , 编译器无法确定此处到底该将 T 确定为 int 或者 double 类型而报错 注意:在模板中,编译器一般不会进行类型转换操作,因为一旦转化出问题,编译器就需要 背黑锅 Add(a1, d1); */ // 此时有两种处理方式: 1. 用户自己来强制转化 2. 使用显式实例化 Add ( a , ( int ) d ); return 0 ; }
2. 显式实例化:在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型
int main ( void ) { int a = 10 ; double b = 20.0 ; // 显式实例化 Add < int > ( a , b ); return 0 ; }
如果类型不匹配,编译器会尝试进行隐式类型转换,如果无法转换成功编译器将会报错。
1. 一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在,而且该函数模板还可以被实例化为这
个非模板函数
2. 对于非模板函数和同名函数模板,如果其他条件都相同,在调动时会优先调用非模板函数而
不会从该模板产生出一个实例。如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数, 那么将选择模
板
3. 模板函数不允许自动类型转换,但普通函数可以进行自动类型转换
// 专门处理 int 的加法函数 int Add ( int left , int right ) { return left + right ; } // 通用加法函数 template < class T1 , class T2 > T1 Add ( T1 left , T2 right ) { return left + right ; } void Test () { Add ( 1 , 2 ); // 与非函数模板类型完全匹配,不需要函数模板实例化 Add ( 1 , 2.0 ); // 模板函数可以生成更加匹配的版本,编译器根据实参生成更加匹配的Add函数 }
template < class T1 , class T2 , ..., class Tn > class 类模板名 { // 类内成员定义 };
类模板实例化与函数模板实例化不同, 类模板实例化需要在类模板名字后跟 <> ,然后将实例化的
类型放在 <> 中即可,类模板名字不是真正的类,而实例化的结果才是真正的类 。
// Stack 是类名, Stack<int> 才是类型 Stack < int > st1 ; // int Stack < double > st2 ; // double
结束语 本篇博客先初步认识下这个模版这个东西,下片就正式进入C++中STL学习 OK,感谢观看!!!