cpp C 泛型编程

Cpp泛型编程-模版

Posted by LemonWhale on May 23, 2024

一、模版的概念

特点
1. 模版只是一个框架，不可以直接使用
2. 模版不是万能的
  二、模版的基本语法
泛型编程的主要技术就是模版
C++中提供两种模版机制：函数模版和类模版
作用：建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体指定，用一个虚拟的类型代表
语法 template<typename T> 函数声明或者定义
解释
- template - 声明创建模版
- typename - 表明其后边的符号是一种数据类型，可以用class代替
- T - 通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母
模版的使用有两种方式：自动类型推导、显示指定类型
模版的目的是为了提高复用性，将类型参数化
三、函数模版
注意事项
1. 自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T才可以使用
2. 模版必须要确定出T的数据类型才可以使用
函数模版案例：对整数数组和字符串进行排序
四、普通函数和函数模版的区别
1. 普通函数调用可以发生隐式类型转换
2. 函数模板用自动类型推导不可以发生隐式类型转换
3. 函数模版用显示指定类型可以发生隐式类型转换
4. 建议使用显示指定类型使用函数模版
  五、普通函数和函数模版的调用规则
5. 如果函数模版和普通函数都可以调用，优先调用普通函数
6. 可以通过空模板参数列表强制调用函数模版
7. 函数模版可以发生函数重载
8. 如果函数模版可以产生更好的匹配，优先调用函数模板
提供了函数模版就不要提供普通函数，容易出现二义性
六、模版的局限性
有些特定的数据类型需要用具体化的方式做特殊实现
利用具体化的模版，可以解决自定义类型的通用化
学习模版不是为了写模版，而是在STL能够运用系统提供的模版
七、类模版

7.1 类模板的语法
```
template<typename T1, typename T2, ...>
类
```
7.2 类模版和函数模版的区别
1. 类模版没有自动类型推导使用方式
2. 类模板在参数列表中可以有默认值
  7.3 类模板中的成员函数创建时机
3. 普通类中成员函数在一开始就创建
4. 类模版中的成员函数在被调用时才会创建
  7.4 类模版对象做函数参数
5. 指定传入的类型(最常用) ```Cpp template<class T1, class T2> class Person{ public: void showPerson(){ cout « “姓名：” « m_Name « ” 年龄：” « m_Age « endl; } T1 m_Name; T2 m_Age; };
void printPerson(Person&p){ p.showPerson(); }
```
      1. 参数模版化
  ```Cpp
  void printPerson(Person<T1, T2>&p){
      p.showPerson();
      // 查看T1和T2的数据类型
      cout << "T1的数据类型为：" 
      << typeid(T1).name() << endl;
      cout << "T2的数据类型为：" 
      << typeid(T2).name() << endl;
  }
```
```
  1. 整个类模版化   ```Cpp   template<class T>   void printPerson(T &p){
  p.showPerson();   }   ``` #### 7.5 类模板与继承
```
必须知道父类中的T类型，才能继承父类
如果想灵活指定父类中的T类型，子类也需要变成类模板

7.6 类模板成员函数类外实现

类模板类成员函数类外实现时，需要加上模版参数列表
7.7 类模板分文件编写问题以及解决
类模板分文件编写时由于成员函数后创建，可能连接不到文件
解决方法：
- 直接包含源文件.cpp
- 头文件和实现文件写在一起.hpp
  7.8 类模板与友元
  
  7.8.1 全局函数类内实现（推荐）
  
  7.8.2 全局函数类外实现
  
  7.8 类模板案例
案例描述：实现一个通用的数组类，要求如下：
1. 可以对内置数据类型以及自定义的数据类型的数据进行存储
2. 将数组中的数据存储到堆区
3. 构造函数中可以传入数组的容量
4. 提供对应的拷贝构造函数以及operator=防止浅拷贝问题
5. 提供尾插法和尾删法对数组中的数据进行增加和删除
6. 可以通过下标的方式访问数组中的元素
7. 可以获取数组中当前元素的个数和数组的容量