c++模板总结

素颜马尾好姑娘i 2022-03-25 06:06 215阅读 0赞

**C++ 模板**  
模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。  
模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。  
每个容器都有一个单一的定义，比如 向量，我们可以定义许多不同类型的向量，比如 vector 或 vector 。  
**总结一句话，模板就是为了防止代码膨胀，让编程实现方便简单产生的一个模具**

**模板有函数模板和类模板**![模板][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0pvY2hlYmVkNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
先说函数模板：  
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。*（就是将函数中的参数或返回值类型用模板表示，调用函数时在实例化）*  
![实例化][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0pvY2hlYmVkNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**举个栗子：**

#include <iostream>
    #include <string>
     
    using namespace std;
     
    template <typename T>
    T const& Max (T const& a, T const& b) 
    {  
        return a < b ? b:a; 
    } 
    int main ()
    { 
     
        int i = 39;
        int j = 20;
        cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl; 
     
        double f1 = 13.5; 
        double f2 = 20.7; 
        cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl; 
     
        string s1 = "Hello"; 
        string s2 = "World"; 
        cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl; 
     
       return 0;
    }

![输出结果][20190118221649378.png]  
![结果分析][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0pvY2hlYmVkNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
这样将大大减少代码量，防止代码膨胀，或者说是做大量的重复工作。

> 注:c++ Primer Plus里对模板具体化做了详细解释，模板具体化包含模板显示实例化、模板隐式实例化、显示具体化、部分具体化，这里只讲解显示实例化和隐式实例化，剩下的可下去了解。

**类模板**  
与函数模板类似，区别在于一个是函数的模板，一个是类的模板。  
![类模板实例化][20190119104810442.png]  
**举个栗子：**

#include <iostream>
    #include <vector>
    #include <cstdlib>
    #include <string>
    #include <stdexcept>
     
    using namespace std;
     
    template <class T>
    class Stack {  
      private: 
        vector<T> elems;     // 元素 
     
      public: 
        void push(T const&);  // 入栈，类中声明，类外定义
        void pop();               // 出栈
        T top() const;            // 返回栈顶元素
        bool empty() const{        // 如果为空则返回真。
            return elems.empty(); 
        } 
    }; 
     
    template <class T>//类外定义加模板参数列表
    void Stack<T>::push (T const& elem) 
    {  
        // 追加传入元素的副本
        elems.push_back(elem);    
    } 
     
    template <class T>
    void Stack<T>::pop () 
    {  
        if (elems.empty()) {  
            throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack"); 
        }
        // 删除最后一个元素
        elems.pop_back();         
    } 
     
    template <class T>
    T Stack<T>::top () const 
    {  
        if (elems.empty()) {  
            throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack"); 
        }
        // 返回最后一个元素的副本 
        return elems.back();      
    } 
     
    int main() 
    {  
    	Stack<int> intStack;  // int 类型的栈 
        Stack<string> stringStack;   // string 类型的栈 
     
        // 操作 int 类型的栈 
        intStack.push(7); 
        cout << intStack.top() <<endl; 
     
        // 操作 string 类型的栈 
        stringStack.push("hello"); 
        cout << stringStack.top() << std::endl; 
        stringStack.pop(); 
        //stringStack.pop(); 
        
        return 0;
    }

![输出结果][2019011822445357.png]

**小结一下**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>函数模板</th> 
   <th>类模板</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>template&lt;typename T,……&gt;/ template&lt;class T,……&gt;</td> 
   <td>template&lt;class T,……&gt;</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0pvY2hlYmVkNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220325/02b85cad2f144492a36e1cec1ad1d490.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0pvY2hlYmVkNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220325/f01de881595b49ef94f60664c953f1de.png
[20190118221649378.png]: /images/20220325/6525ab5688954d58916c96b48d4b0b33.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0pvY2hlYmVkNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220325/5e872cde74c64940836155359db80507.png
[20190119104810442.png]: /images/20220325/ff2f906003ef47de874066dd6b0b2e0d.png
[2019011822445357.png]: /images/20220325/3bb7e2e7e03c43598e927ea382009a57.png