【C++ Primer】【学习笔记】【第十六章】模板与泛型编程之一：模板定义

男娘i 2022-08-06 08:17 172阅读 0赞

**一、函数模板**

格式：

template <typename T>

int compare(const T &v1, const T &v2)

........

注1：模板形参表不能为空。

注2： typename也可以写成class，含义相同。

**二、内联函数模板**

格式：

template <typename T>  **inline**

int compare(const T &v1, const T &v2)

........

注：inline关键字必须放在模板形参表之后，返回类型之前；不能放在template关键字之前。

**三、类模板**

格式：

template <class T>

class Queue

public:

Queue();

T &front();

void push(const T &);

void pop();

private:

//...

使用类模板时，必须为模板形参显式指定实参，如：

Queue<int> qi;

**四、模板声明**

像其他任意的类或者函数一样，模板可以只声明而不定义。如：

template <typename T> int compare(const T&, const T&);

注：同一模板的声明和定义中，模板形参的名字不必相同。如下两种声明表示同一个模板：

template <typename T> int compare(const T&, const T&);

template <typename U> int compare(const U&, const U&);

五、其他注意事项

1、在模板定义内部使用类型的话，需要在类型之前加上typename以显示说明是类型而不是数据，否则编译器会认为其为数据而不是类型；

2、在编写模板代码时，对实参类型要尽可能地少；

3、编写泛型代码的两个重要原则：

\- 模板的形参加上const

\- 函数体中的测试只用<进行比较

**习题16.1：模板函数求绝对值**

#include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    template <typename T> T abs(const T v1)
    {
            return (v1 > 0) ? v1 : (0 - v1);
    }
    
    int main()
    {
            cout << "abs of -10 is: " << abs(-10) << endl;
            cout << "abs of -10.2 is: " << abs(-10.2) << endl;
    
            return 0;
    }

[chapter16]$ ./a.out
    abs of -10 is: 10
    abs of -10.2 is: 10.2

**习题16.9：find算法模板**

#include <iostream>
    #include <string>
    #include <vector>
    using namespace std;
    
    template <typename InIt, typename T>
    InIt findElem(InIt first, InIt last, const T& val)
    {
            while (first != last)
            {
                    if (*first == val)
                    {
                            return first;
                    }
                    ++first;
            }
            return last;
    }
    
    int main()
    {
            int ia[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
            string sa[] = {"this", "is", "Mary", "test", "example"};
            vector<int> ivec(ia, ia + 7);
            vector<string> svec(sa, sa + 5);
    
            vector<int>::iterator iit;
            if ((iit = findElem(ivec.begin(), ivec.end(), 6)) != ivec.end())
            {
                    cout << "found this element: " << *iit << endl;
            }
            else
            {
                    cout << "no such element" << endl;
            }
    
            vector<string>::iterator sit;
            if ((sit = findElem(svec.begin(), svec.end(), "Mary")) != svec.end())
            {
                    cout << "found this element: " << *sit << endl;
            }
            else
            {
                    cout << "no such element" << endl;
            }
    
            return 0;
    }

[chapter16]$ ./a.out 
    found this element: 6 
    found this element: Mary

**习题16.13：使用模板打印容器元素**

#include <iostream>
    #include <string>
    #include <vector>
    using namespace std;
    template <typename Param>
    void print(const Param& c)
    {
            typename Param::size_type index = 0;
            while (index != c.size())
            {
                    cout << c[index] << ' ';
                    ++index;
            }
    }
    int main()
    {
            int ia[] = {1, 2, 1, 4, 1, 6, 1};
            string sa[] = {"this", "is", "Mary", "test", "example"};
            vector<int> ivec(ia, ia + 7);
            vector<string> svec(sa, sa + 5);
            print(ivec);
            cout << endl;
            print(svec);
            cout << endl;
            return 0;
    }

[chapter16]$ ./a.out 
    1 2 1 4 1 6 1 
    this is Mary test example

**习题16.14：使用模板打印容器元素（使用迭代器进行处理）**

#include <iostream>
    #include <string>
    #include <vector>
    using namespace std;
    
    template <typename Param>
    void print(const Param& c)
    {
            typename Param::const_iterator iter;
            for (iter = c.begin(); iter != c.end(); ++iter)
            {
                    cout << *iter << ' ';
            }
    
            return;
    }
    
    int main()
    {
            int ia[] = {1, 2, 1, 4, 1, 6, 1};
            string sa[] = {"this", "is", "Mary", "test", "example"};
            vector<int> ivec(ia, ia + 7);
            vector<string> svec(sa, sa + 5);
    
            print(ivec);
            cout << endl;
    
            print(svec);
            cout << endl;
    
            return 0;
    }

[chapter16]$ ./a.out 
    1 2 1 4 1 6 1 
    this is Mary test example

**习题16.15：编写可以确定数组长度的函数模板**

#include <iostream>
    #include <string>
    #include <vector>
    using namespace std;
    
    template <typename T, std::size_t N>
    std::size_t size(T (&arr)[N])
    {
            return N;
    }
    
    int main()
    {
            int ia[] = {1, 2, 1, 4, 1, 6, 1};
            cout << "the length of array ia[] is: " << size(ia) << endl;
            return 0;
    }

[chapter16]$ ./a.out 
    the length of array ia[] is: 7

**习题16.16：编写可以打印不同长度数组的内容的函数模板**

#include <iostream>
    #include <string>
    #include <vector>
    using namespace std;
    
    template <typename T, std::size_t N>
    void printValue(T (&arr)[N])
    {
            for (std::size_t i = 0; i != N; ++i)
            {
                    std::cout << arr[i] << ' ';
            }
            cout << endl;
            return;
    }
    
    int main()
    {
            int ia[] = {1, 2, 1, 4, 1, 6, 1};
            printValue(ia);
    
            string sa[] = {"this", "is", "Mary", "test", "example"};
            printValue(sa);
    
            return 0;
    }

[chapter16]$ ./a.out 
    1 2 1 4 1 6 1 
    this is Mary test example