C++ Primer 学习笔记_45_模板(三):缺省模板参数(借助标准模板容器deque实现Stack模板)、成员模板、关键字typename

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

时间: 2024-10-25 10:39:32

C++ Primer 学习笔记_45_模板(三):缺省模板参数(借助标准模板容器deque实现Stack模板)、成员模板、关键字typename的相关文章

C++ Primer 学习笔记_26_操作符重载与转换(1)--可重载/不可重载的操作符、成员函数方式重载、友元函数方式重载

C++ Primer 学习笔记_26_操作符重载与转换(1)--可重载/不可重载的操作符.成员函数方式重载.友元函数方式重载 引言: 明智地使用操作符重载可以使类类型的使用像内置类型一样直观! 一.重载的操作符名 像任何其他函数一样,操作符重载函数有一个返回值和一个形参表.形参表必须具有操作符数目相同的形参.比如赋值时二元运算,所以该操作符函数有两个参数:第一个形参对应着左操作数,第二个形参对应右操作数. 大多数操作符可以定义为成员函数或非成员函数.当操作符为成员函数时,它的第一个操作数隐式绑定

C++ Primer 学习笔记_81_模板与泛型编程 --类模板成员[续1]

模板与泛型编程 --类模板成员[续1] 二.非类型形参的模板实参 template <int hi,int wid> class Screen { public: Screen():screen(hi * wid,'#'), cursor(hi * wid),height(hi),width(wid) {} //.. private: std::string screen; std::string::size_type cursor; std::string::size_type height

C++ Primer 学习笔记_75_模板与泛型编程 --模板定义

模板与泛型编程 --模板定义 引言: 所谓泛型程序就是以独立于不论什么特定类型的方式编写代码.使用泛型程序时,我们须要提供详细程序实例所操作的类型或值. 模板是泛型编程的基础.使用模板时能够无须了解模板的定义. 泛型编程与面向对象编程一样,都依赖于某种形式的多态性.面向对象编程中的多态性在执行时应用于存在继承关系的类.我们能够编写使用这些类的代码,忽略基类与派生类之间类型上的差异.仅仅要使用基类的引用或指针,基类类型或派生类类型的对象就能够使用同样的代码. 在泛型编程中,我们所编写的类和函数能够

C++ Primer 学习笔记_13_标准模板库_list双向链表容器

C++ Primer 学习笔记_13_标准模板库_list双向链表容器 list容器实现了双向链表的数据结构,数据元素是通过链表指针串连成逻辑意义上的线性表,这样,对链表的任一位置的元素进行插入.删除和查找都是超快速的.下图是双向循环链表的结构示意图. list的每个节点有三个域:前驱元素指针域.数据域和后继元素指针域.前驱元素指针域保存了前驱元素的首地址:数据域则是本节点的数据:后继元素指针域则保存了后继元素的首地址.list的头结点的前驱元素指针域保存的是链表中尾元素的首地址,而list的尾

C++Primer学习笔记《三》

数组名其实就是一个常指针,指向数组元素中第一个的地址,在程序中如果要用指针遍历数组,不能直接用数组名来自增或自减,因为它是常量,一般先把数组名保存一份同类型的指针,然后再用这个指针来自增或是自减来实现遍历. 指针也是可以进行算术加法和减法的,但必须保证原地址和结果地址都是想同一个数组的元素或是指向数组的末端元素的下一个单元(类似end()). 指针的减法操作是有意义的,它表示两个指针的相对位置关系,减法结果是ptrdiff_t类型,和size_t类型一样,是一种机器相关的类型,size_t是无符

C++ Primer 学习笔记_85_模板与泛型编程 --模板特化[续]

模板与泛型编程 --模板特化[续] 三.特化成员而不特化类 除了特化整个模板之外,还可以只特化push和pop成员.我们将特化push成员以复制字符数组,并且特化pop成员以释放该副本使用的内存: template<> void Queue<const char *>::push(const char *const &val) { char *new_item = new char[sizeof(val) + 1]; strncpy(new_item,val,sizeof(

C++ Primer 学习笔记_86_模板与泛型编程 --重载与函数模板

模板与泛型编程 --重载与函数模板 引言: 函数模板可以重载:可以定义有相同名字但参数数目或类型不同的多个函数模板,也可以定义与函数模板有相同名字的普通非模板函数. 但是,声明一组重载函数模板不保证可以成功调用它们,重载的函数模板可能会导致二义性. 一.函数匹配与函数模板 如果重载函数中既有普通函数又有函数模板,确定函数调用的步骤如下: 1.为这个函数名建立候选函数集合,包括: a.与被调用函数名字相同的任意普通函数. b.任意函数模板实例化,在其中,模板实参推断发现了与调用中所用函数实参相匹配

C++ Primer 学习笔记_14_标准模板库_bitset位集合容器

C++ Primer 学习笔记_14_标准模板库_bitset位集合容器 bitset容器是一个bit位元素的序列容器,每个元素只占一个bit位,取值为0或1,因而很节省内存空间.下图是一个bitset的存储示意图,它的10个元素只使用了两个字节的空间. 使用bitset需要声明头文件"#include <bitset>" 1.创建bitset对象 创建bitset对象时,必须要指定容器的大小.bitset对象的大小一经定义,就不能修改了.下面这条语句就定义了bitset对

C++ Primer 学习笔记_23_标准模板库_stack.

C++ Primer 学习笔记_11_标准模板库_stack.queue队列容器与priority_queue优先队列容器 1.stack堆栈 stack堆栈是一个后进先出(Last In First Out,LIFO)的线性表,插入和删除元素都只能在表的一端进行.插入元素的一端称为栈顶,而另一端称为栈底.插入元素叫入栈(Push),删除元素叫出栈(Pop).下图是堆栈示意图 堆栈只提供入栈,出栈,栈顶元素访问和判断是否为空等几种方法.采用push()方法将元素入栈:采用pop()方法出栈:采用