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c++分離講解模板的概念與使用

 更新時間：2022年04月24日 15:29:39   作者：一起慢慢變強  
人們需要編寫多個形式和功能都相似的函數，因此有了函數模板來減少重復勞動；人們也需要編寫多個形式和功能都相似的類，于是 C++ 引人了類模板的概念，編譯器從類模板可以自動生成多個類，避免了程序員的重復勞動

泛類編程

學習模板，首先我們需要了解一下什么是泛類編程

#include<iostream>
using namespace std;
int add(int a, int b)
{
	return a + b;
}
double add(double a, double b)	//這兩個add構成了函數重載
{
	return a + b;
}
int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	double c = 3;
	double d = 4;
	cout << add(a, b) << endl;	
	cout << add(c, d) << endl;	
	//假如我們想要實現不同類型變量的相加，可以創(chuàng)建不同的函數，構成函數重載來分別調用不同的函數
	return 0;
}

我們可以使用c++的函數重載來解決這個問題，但是函數重載本身就存在問題

1、函數重載僅僅類型不同，假如出現了新的類型，我們就需要重新寫新的函數重載，代碼的利用率低

2、代碼可維護性低，一個出錯可能會導致所有函數重載出錯

泛型編程：編寫與類型無關的通用代碼，是代碼復用的一種手段

所以c++提供了一種模板來解決這個問題

模板本質上：本來應該由你寫的代碼，然后不想重復寫，你給了一個模板，編譯器通過模板，幫你生成了對應的代碼

函數模板

函數模板的概念

函數模板代表了一個函數家族，該函數模板與實參無關，當函數被使用時候會被實參初始化，從而產生不同的函數類型

函數模板的使用

函數模板的格式：

template<typename T1, typename T2, ......, typename Tn>	//函數模板的參數不止一個，可以有很多參數
//返回值類型 函數名(參數列表) {}

函數模板的使用： 

template<typename T>	//也可以用<class T>，效果和<typename T>一樣，但是不能用struct
T add(T x, T y)
{
	return x + y;
}

注意：typename是函數模板的關鍵字，也可以使用class，但是不能使用struct

函數模板的實例化

當我們用不同的參數使用函數模板時，就稱為函數模板的初始化

函數模板的實例化有兩種：

1、隱式實例化（讓編譯器根據實參推演模板參數的實際類型）

#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>	
T add(T x, T y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int a = 1, b = 2;
	double c = 3, d = 4;
	cout << add(a, b) << endl;	//使用了隱式實例化，由編譯器自動推演實例化參數類型
	return 0;
}

2. 顯式實例化（在函數名后的<>中指定模板參數的實際類型）

#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>	
T add(T x, T y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int a = 1, b = 2;
	double c = 3, d = 4;
	cout << add<int>(a, c) << endl;	
	//由于a和c的類型不同，所以我們必須使用顯示實例化，即函數名后面<type>括號中加上你想要實例化的類型
	return 0;
}

函數模板的匹配原則

1、模板模板可以和一個同名非函數模板同時存在 

2、假如模板函數和非模板函數同名，編譯器會選擇一個更匹配的類型進行使用

#include<iostream>
using namespace std;
int add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
template<typename T>	
T add(T x, T y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int a = 1, b = 2;
	double c = 3, d = 4;
	cout << add(a, b) << endl;	//因為a,b是整型，所以會調用非函數模板，因為有都是整型參數的非函數模板
	return 0;
}

3、模板函數不允許自動類型轉換，但普通函數可以進行自動類型轉換

#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>	
T add(T x, T y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int a = 1, b = 2;
	double c = 3, d = 4;
	cout << add(a, (int)c) << endl;	
	return 0;
}

假如我們要使用函數模板的add，需顯示實例化add,或者將c強制類型轉換，函數模板不會自動轉換，因為他不知道要如何轉換的

類模板

類模板的定義格式

類模板的定義格式：

template<class T1, class T2, ..., class Tn>
class 類模板名
{
// 類內成員定義
};
template<class T>	//創(chuàng)建類模板
class Date
{
public:
	void init();
private:
	int _year;
};
template<class T>	//假如我們需要在類模板的類外面定義函數，需要添加模板列表
Date<int>init()	//還需要在類名后面<>中添加模板參數列表
{
	_year = 0;
}

類模板的實例化

//Date是類名，Date<int>是類型
Date<int> d;	//類模板的實例化需要在類模板名的后面<>中添加想要實例化的類型

到此這篇關于c++分離講解模板的概念與使用的文章就介紹到這了,更多相關c++模板內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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