一、缺省模板参数
1、stack内存能否借助标准模板容器管理呢?答案是肯定的,只需要多传一个模板参数即可,而且模板参数还可以是缺省的,如下:
template <typename T, typename CONT = std::deque<T> > //此处末尾必须有空格,否则编译出错 class Stack { … private: CONT c_; };
如果没有传第二个参数,默认为deque 双端队列,当然我们也可以传递std::vector<T>
2、示例:借助标准模板容器 deque 管理实现stack模板类
这里的Stack是适配器,STL六大组件之一,代码复用,不是通过继承;通过现有的类实现模板类
Stack.h:
#ifndef _STACK_H_ #define _STACK_H_ #include <exception> #include <deque> using namespace std; template <typename T, typename CONT = deque<T> > //此处末尾必须有空格,否则编译出错 class Stack { public: Stack() : c_() { } ~Stack() { } void Push(const T &elem) { c_.push_back(elem); } void Pop() { c_.pop_back(); } T &Top() { return c_.back(); } const T &Top() const { return c_.back(); } bool Empty() const { return c_.empty(); } private: CONT c_; //借助标准模板容器 deque 管理实现stack }; #endif // _STACK_H_
main.cpp:
#include "Stack.h" #include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main(void) { //Stack<int> s; //默认是deque实现 Stack<int, vector<int> > s; s.Push(1); s.Push(2); s.Push(3); while (!s.Empty()) { cout << s.Top() << endl; s.Pop(); } return 0; }
输出为 3 2 1
即如果没有传递第二个参数,堆栈和压栈等操作直接调用deque<int> 的成员函数,也由deque<int> 管理内存。
如程序中传递vector<int> ,则由vector<int> 成员函数处理。
二、成员模板
来看下面的例子:
#include <iostream> using namespace std; template <typename T> class MyClass { private: T value; public: void Assign(const MyClass<T> &x) { value = x.value; } }; int main(void) { MyClass<double> d; MyClass<int> i; d.Assign(d); // OK d.Assign(i); // Error return 0; }
因为i 和 d 的类型不同,故会编译出错。可以用成员模板的方法解决:
#include <iostream> using namespace std; template <typename T> class MyClass { private: T value; public: MyClass() {} template <class X> MyClass(const MyClass<X> &x) : value(x.GetValue()) { } template <class X> void Assign(const MyClass<X> &x) { value = x.GetValue(); //当不同类型时,value私用,应通过成员函数调用 } T GetValue() const { return value; } }; int main(void) { MyClass<double> d; MyClass<int> i; d.Assign(d); // OK d.Assign(i); // OK MyClass<double> d2(i); return 0; }
为了支持 MyClass<double> d2(i);
故也要将拷贝构造函数实现为成员模板函数,同理,如果想支持 d = i ; 也要将赋值运算符实现为成员模板。实际上auto_ptr<class>
中的实现就使用了成员模板,因为要支持类似下面的运算:
auto_ptr<X> x;
auto_ptr<Y> y;
x = y;
三、typename 关键字
看下面的例子:
typename T::SubType *ptr_; 如果前面没有typename
修饰,则SubType会被认为是T类型内部的静态数据成员,推导下去,* 就不认为是指针,而被认为是乘号,编译的时候就出错了。加上修饰,就知道SubType
是T 内部的自定义类型,ptr是指向这种类型的指针,编译通过。
#include <iostream> using namespace std; template <typename T> class MyClass { private: typename T::SubType* ptr_; }; class Test { public: typedef int SubType; //如果Test中没有定义SubType类型,则编译会失败 }; int main(void) { MyClass<Test> mc; return 0; }
四、派生类与模板、面向对象与泛型编程
(一)、派生类与模板
1、为了运行的效率,类模板是相互独立的,即独立设计,没有使用继承的思想。对类模板的扩展是采用适配器(adapter)来完成的(如之前使用deque实现Stack)。通用性是模板库的设计出发点之一,这是由泛型算法(algorithm)和函数对象(functor)等手段达到的。
2、派生的目标之一也是代码的复用和程序的通用性,最典型的就是MFC,派生类的优点是可以由简到繁,逐步深入,程序编制过程中可以充分利用前面的工作,一步步完成一个复杂的任务。
3、模板追求的是运行效率,而派生追求的是编程的效率。
(二)、面向对象与泛型编程
1、面向对象与泛型都依赖于某个形式的多态
(1)面向对象
动态多态(虚函数)
(2)泛型
静态多态(模板类,模板函数)
2、面向对象中的多态在运行时应用存在继承关系。我们编写使用这些类的代码,忽略基类与派生类之间的类型差异。只要使用基类指针或者引用,基类类型对象、派生类类型对象就可以共享相同的代码。
3、在泛型编程中,我们所编写的类和函数能够多态地用于编译时不相关的类型。一个类或一个函数可以用来操纵多种类型的对象。
参考:
C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++编程规范