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這篇文章主要講解了“C++模板基礎(chǔ)知識點(diǎn)有哪些”,文中的講解內(nèi)容簡單清晰,易于學(xué)習(xí)與理解,下面請大家跟著小編的思路慢慢深入,一起來研究和學(xué)習(xí)“C++模板基礎(chǔ)知識點(diǎn)有哪些”吧!
我們對交換函數(shù)Swap已經(jīng)非常熟悉了,但是我們經(jīng)常會(huì)遇到這樣的一些事,比如,很多不同的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行交換,那么我們就需要寫不同的重載Swap,如下:
#include <iostream> using namespace std; void Swap(int& a,int& b){ int t = a; a = b; b = t; } void Swap(double& a,double& b){ double t = a; a = b; b = t; } int main() { int a = 10,b = 20; double c = 1.2,d = 3.4; Swap(a,b); Swap(c,d); return 0; }
可以看到,如果有必要,我們需要交換幾種類型的數(shù)據(jù),就必須寫上幾種重載Swap,這就導(dǎo)致非常的繁瑣,因?yàn)槲覀儗ζ浣粨Q邏輯太熟悉了,只是換了變量類型,那有什么辦法可以解決呢?沒錯(cuò),這就是我們今天要講的模板.
概念:在生活中,博主舉一個(gè)例子,假設(shè)你是一個(gè)手辦廠家,現(xiàn)在你需要售出各種材料和顏色做的悟空手辦,首先你需要的就是悟空的模型,然后按照這個(gè)模型使用不同的材料.這個(gè)模型就是我們在程序中的模板.
模板種類:
函數(shù)模板
類模板
函數(shù)模板的格式:
template<class T1,class T2,...> return_val function_name (para1,para1,...) { }
打省略號的都是形參列表,表示參數(shù)量自由,我們現(xiàn)在知道了怎樣使用函數(shù)模板,那試試寫一個(gè)Swap模板:
template<class T> void Swap (T& a,T& b) { T t = a; a = b; b = a; }
按照模板規(guī)范,我們寫出來了Swap的模板,現(xiàn)在測試一下結(jié)果是否正確呢?
發(fā)現(xiàn)測試結(jié)果完全正確.
然后這里博主有個(gè)疑問,就是我們調(diào)用Swap時(shí),編譯器是執(zhí)行的上面模板呢?還是執(zhí)行的通過模板推演出來的函數(shù)呢?
答:通過模板推演出來的函數(shù),因?yàn)镃++提出模板是為了節(jié)省程序員的時(shí)間,我們所省略的工作,只是編譯器替我們完成了.
也就是說,比如我們這樣調(diào)用:
int main() { int a = 10,b = 20; Swap(a,b); return 0; }
那么編譯器在底部會(huì)推演出一個(gè)如下函數(shù),并執(zhí)行:
void Swap(int& a,int& b){ int t = a; a = b; b = t; }
什么叫做模板的匹配原則呢?
就是說當(dāng)既有定義出來的明確函數(shù),同時(shí)又有模板,那么調(diào)用函數(shù)時(shí)候,執(zhí)行的是哪一個(gè)?以下面為例:
void Swap(int& a,int& b){ int t = a; a = b; b = t; } template<class T> void Swap (T& a,T& b) { T t = a; a = b; b = a; } int main() { int a = 10,b = 20; Swap(a,b); return 0; }
匹配順序?yàn)?
如果有定義出來的函數(shù),且類型完全匹配調(diào)用時(shí)實(shí)參類型,則執(zhí)行定義出來的函數(shù).
如果定義出來的函數(shù),不符合,則執(zhí)行模板推演.
也就是說,上面的例子中,Swap調(diào)用的是我們定義出來的Swap,而不是模板.
上面講解的模板使用,其實(shí)被稱做隱式調(diào)用,現(xiàn)在,博主介紹一下顯示調(diào)用.
顯示調(diào)用格式:
function<Type1,Type2,..>(para1,para1,...);
也就是說,我們明確知道需要使用的什么類型,并且就想告訴編譯器,我傳給你的是什么類型,然后讓編譯器推演出該類型的函數(shù).比如下面使用:
int a = 10,b = 20; char c = 'a',d = 'b'; Swap<int>(a,b); //告訴編譯器我傳的是int類型 Swap<char>(c,d); //告訴編譯器我傳的是char類型
大家可能會(huì)問了,這有什么用呢?既然編譯器會(huì)根據(jù)我們的調(diào)用情況進(jìn)行推演,還進(jìn)行顯示調(diào)用不是多此一舉嗎?大家請看下面的代碼:
template<class T> void Swap (T& a,T& b) { T t = a; a = b; b = a; } int main() { int a = 10; double b = 23.22; Swap(a,b); //這樣調(diào)用編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò) return 0; }
像上面的調(diào)用方式,是不允許的,因?yàn)槟0逯兄挥幸粋€(gè)T,但是我們傳了兩個(gè)類型,編譯器根據(jù)模板將不知道T應(yīng)該是啥類型,而解決上面的問題只有兩種
一是強(qiáng)制性轉(zhuǎn)換類型,比如Swap(a,(int)b);
二是顯示使用模板,比如Swap<int>(a,b);
其次,博主講解模板的顯示調(diào)用還有一個(gè)目的就是為了引出下面的類模板.
類模板和函數(shù)模板相似,定義框架如下:
template <class T1,class T2,...> class class_name { };
我們對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)—棧,應(yīng)該算比較了解,而對于經(jīng)常刷力扣的伙伴來說,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)棧不只是用來存儲(chǔ)int類型,比如還有ListNode*等,那我們大概寫一下其stack模板吧.
template <class T> class Stack { public: Stack():data(new T*[10]),top(0),capacity(10) {} ~Stack() { delete[] data; top = capacity = 0; } void Push(T& a) {} private: T* data; int top; int capacity; };
然后我們定義Stack對象,但是對象應(yīng)該存儲(chǔ)的類型是什么呢?如果我們繼續(xù)用最開始的隱式模板方法,發(fā)現(xiàn)完全實(shí)現(xiàn)不了,這也就是博主上面為何要講解模板的顯示調(diào)用,因?yàn)轭惸0逯荒芡ㄟ^顯示調(diào)用實(shí)現(xiàn),例子使用如下:
Stack <char> st1; //定義一個(gè)存儲(chǔ)char類型的棧 Stack <int> st2; //定義一個(gè)存儲(chǔ)int類型的棧 Stack <double> st3; //定義一個(gè)存儲(chǔ)double類型的棧
Stack并不是類,其只是一個(gè)模板,Stack <int>等才是類
類模板只是一個(gè)模板,他并不屬于類.
當(dāng)我們的模板類中的成員函數(shù),在模板中聲明,而在模板外定義時(shí),需要加上模板參數(shù)列表,如下:
template <class T> class Stack { public: void Push(T& a); bool empty(); private: T* data; int top; int capacity; }; template <class T> void Stack<T>:: Push(T& a) //需要加上template <class T> ,且在Stack后面加上<T> {} template <class T> void Stack<T>:: empty() //需要加上template <class T> ,且在Stack后面加上<T> {}
感謝各位的閱讀,以上就是“C++模板基礎(chǔ)知識點(diǎn)有哪些”的內(nèi)容了,經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后,相信大家對C++模板基礎(chǔ)知識點(diǎn)有哪些這一問題有了更深刻的體會(huì),具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云,小編將為大家推送更多相關(guān)知識點(diǎn)的文章,歡迎關(guān)注!
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