函数模板与类模板

函数模板,顾名思义,是在生成函数时依照的模板。

  有时,我们需要对不同的数据类型做同样的函数操作。

  比如:分别对一个int类型数 和 一个double类型数求平方。

这时,虽然都是同样的求平方操作(函数体内代码一样),但是我们必须要编写两个不同的函数,因为处理int类型的函数的参数和返回值类型都应该是int,而处理double类型的函数的参数和返回值都应该是double。

如下:函数体内操作代码一样,设计为重载函数,用相同的函数名,但是参数类型和返回值类型却都不一样,函数需要定义两次。

int Square(int a) //求int类型变量的平方值
{  int b;b=a*a;
    return b;
}
double Square(doublea) //求double类型变量的平方值
{  double b;b=a*a;
    return b;
}

此时,如果使用函数模板就可以省去多次重复定义函数的麻烦,消除冗余代码 ,提升代码重用性。

函数模板的定义形式:

template<模板参数表>

类型名 函数名 (参数表)

{

  函数体定义

}

对于模板参数表:由 “class”或“typename ”加上 “类型说明符” 组成。(模板参数表还可以为“template<参数表>class” 加上 “类型说明符”,表示接收一个类模板作为参数,关于类模板的说明在后面)

模板参数表 用来指定函数模板的形参类型、返回值类型以及函数中的局部变量类型。

如以上Square函数的函数模板如下:

template<typename T>
T Square(T a)
{  T b;b=a*a;
    return b;
}

此时,再分别计算int类型和double类型变量的平方时,我们不再需要手动书写两个函数,只需按如下方式执行即可。

int main()
{
    int m=2;
    double n= 3.0;
    cout<<Square(m)<<endl;
    couta<<Square(n)<<endl;
    return 0;
}

在上述Square()被调用时,编译器从实参的类型(如int)推导出函数模板的参数类型(int),然后编译器将依据函数模板来生成一个如下函数:

(在调用Square(m)时,执行的函数实际上是int Square(int a)这个函数,同理调用Square(n)时,实际上执行的是double Square(double a)。)

int Square(int a)
{
    int b;b=a*a;
    return b;
}

这一个过程我们称之为,函数模板的实例化。函数模板实例化的过程用户是不用关心的。

关于函数模板有几点需要注意

1.函数模板本身在编译时不会生成任何目标代码,只有函数模板生成的实例才生成目标代码。

2.如果函数模板被多个文件引用,函数模板的函数体也应该放在头文件里,而不能只放函数模板的声明。

3.函数指针不能指向函数模板本身,只能指向函数模板的实例。

类模板,与函数模板类似,是生成类时依照的模板。

类模板声明语法格式:

template<模板参数表>

class 类名

{

  类成员声明

}

同理,模板参数表用于影响类成员(函数成员及数据成员)的中的数据类型。

例:

template<class T>
class printer{  //一个打印机类模板,可以接收并打印给定数据类型
private:
    T a;
    bool b; //用来标记是否有可给出内容
public:
    T& prin();   //给出要打印内容
    void get(const T& x);  //获得要打印内容
};

在类模板外定义其函数成员的格式如下:

template<模板参数表>

类型名 类名<模板参数标识符列表>::函数名(参数表)

对应上述类模板有:

template<class T>
T& printer<T>::prin(){
    if(b)
        return a;
}
template<class T>
void printer<T>::get(const T& x){
    a=x;
    b=true;
}

类模板同样拥有实例化的过程。

使用一个类模板来建立对象方法:

模板名<模板参数表>对象名1,对象名2,...,对象名n;

建立对象的过程:首先模板实例化生成具体的类,然后类再实例化出一个个对象。

如 printer<int>p1,p2; 建立了两个可以获得并给出int类型数据的打印机p1和p2。

int main(){
    printer<int>p1,p2;
    p1.get(1);
    p2.get(2);
    cout<<"p1要打印的是"<<p1.prin()<<endl;
    cout<<"p2要打印的是"<<p2.prin()<<endl;
    return 0;
}

通过模板可以实现参数化多态性(就是将处理的对象的类型参数化,使得一段程序可以处理不同类型的对象)。

以上。

时间: 2024-12-25 11:13:18

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