C++笔记 第六十课 数组类模板---狄泰学院

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学习C++编译环境：Linux

第六十课 数组类模板

1.预备知识

模板参数可以是数值型参数（非类型参数）

数值型模板参数的限制
变量不能作为模板参数
浮点数不能作为模板参数
类对象不能作为模板参数
。。。
本质：模板参数是在编译阶段被处理的单元，因此，在编译阶段必须准确无误的唯一确定。

2.有趣的面试题

用你觉得最高效的方法求1+2+3+…+N的值！

60-1 数值型模板参数

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
template
<typename T, int N>
void func()
{
    T a[N] = {0};
   
    for(int i=0; i<N; i++)
    {
	a[i] = i;
    }
    for(int i=0; i< N; i++)
    {
	cout << a[i] << endl;
    }
}
template//模板技术
<int N>//数值型模板参数的技术
class Sum
{
public:
    static const int VALUE = Sum<N-1>::VALUE + N;
};
template//类模板的完全特化技术
<>
class Sum <1>
{
public:
    static const int VALUE = 1;
};
int main()
{
    
    cout << "1 + 2 + 3 + ... + 10 = " << Sum<10>::VALUE << endl;
    cout << "1 + 2 + 3 + ... + 100 = " << Sum<100>::VALUE << endl;
    return 0;
}
运行结果
1 + 2 + 3 + ... + 10 = 55
1 + 2 + 3 + ... + 100 = 5050

Array.h 数组模板类

#ifndef _ARRAY_H_
#define _ARRAY_H_
template
<typename T, int N>
class Array
{
    T m_array[N];
public:
    int length();
    bool set(int index, T value);
    bool get(int index, T& value);
    T& operator[] (int index);
    T operator[] (int index) const;
    virtual ~Array();
};
template
<typename T, int N>
int Array<T, N>::length()
{
    return N;
}
template
<typename T, int N>
bool Array<T, N>::set(int index, T value)
{
    bool ret = (0 <= index) && (index < N);
   
    if( ret )
    {
	m_array[index] = value;
    }
    return ret;
}
template
<typename T, int N>
bool Array<T, N>::get(int index, T& value)
{
    bool ret = (0 <= index) && (index < N);
    if( ret )
    {
	value = m_array[index];
    }
 
    return ret;
}
template
<typename T, int N>
T& Array<T, N>::operator[] (int index)
{
    return m_array[index];
}
template
<typename T, int N>
T Array<T, N>::operator[] (int index) const
{
    return m_array[index];
}
template
<typename T, int N>
Array<T, N>::~Array()
{
}
#endif

60-2.cpp
#include<iostream>
#include<string>
#include "Array.h"
using namespace std;
int main()
{
    Array<double, 5> ad;
    
    for(int i=0; i<ad.length(); i++)
    {
	ad[i] = i * i;
    }
    for(int i=0; i<ad.length(); i++)
    {
	cout << ad[i] << endl;
    }
    return 0;
}
运行结果
0
1
4
9
16

HeapArray.h 堆数组模板类

34课的内容知识的改写：Array.h+HeapArray.h+60-3.cpp

60-3.cpp
#include<iostream>
#include<string>
#include "Array.h"
#include "HeapArray.h"
using namespace std;
int main()
{
    Array<double, 5> ad;
    
    for(int i=0; i<ad.length(); i++)
    {
	ad[i] = i * i;
    }
    for(int i=0; i<ad.length(); i++)
    {
	cout << ad[i] << endl;
    }
    cout << endl;
     HeapArray<char>* pai = HeapArray<char>::NewInstance(10);
    
    if( pai != NULL )
    {
        HeapArray<char>& ai = pai->self();
        
        for(int i=0; i<ai.length(); i++)
        {
            ai[i] = i + 'a';
        }
        
        for(int i=0; i<ai.length(); i++)
        {
            cout << ai[i] << endl;
        }
    }
    
    delete pai;
    
    return 0;
}

HeapArray.h
#ifndef _HEAPARRAY_H_
#define _HEAPARRAY_H_
template
<typename T>
class HeapArray
{
private:
    int m_length;
    T* m_pointer;
    
    HeapArray(int len);
    HeapArray(const HeapArray<T>& obj);
    bool construct();
public:
    static HeapArray<T>* NewInstance(int length); 
    int length();
    bool get(int index, T& value);
    bool set(int index ,T value);
    T& operator [] (int index);
    T operator [] (int index) const;
    HeapArray<T>& self();//Return to itself
    ~HeapArray();
};
template
<typename T>
HeapArray<T>::HeapArray(int len)
{
    m_length = len;
}
template
<typename T>
bool HeapArray<T>::construct()
{    
    m_pointer = new T[m_length];    
    
    return m_pointer != NULL;
}
template
<typename T>
HeapArray<T>* HeapArray<T>::NewInstance(int length) 
{
    HeapArray<T>* ret = new HeapArray<T>(length);
    
    if( !(ret && ret->construct()) ) 
    {
        delete ret;
        ret = 0;
    }
        
    return ret;
}
template
<typename T>
int HeapArray<T>::length()
{
    return m_length;
}
template
<typename T>
bool HeapArray<T>::get(int index, T& value)
{
    bool ret = (0 <= index) && (index < length());
    
    if( ret )
    {
        value = m_pointer[index];
    }
    
    return ret;
}
template
<typename T>
bool HeapArray<T>::set(int index, T value)
{
    bool ret = (0 <= index) && (index < length());
    
    if( ret )
    {
        m_pointer[index] = value;
    }
    
    return ret;
}
template
<typename T>
T& HeapArray<T>::operator [] (int index) 
{
    return m_pointer[index];
}
template
<typename T>
T HeapArray<T>::operator [] (int index) const
{
    return m_pointer[index];
}
template
<typename T>
HeapArray<T>& HeapArray<T>::self()
{
    return *this;
}
template
<typename T>
HeapArray<T>::~HeapArray()
{
    delete[]m_pointer;
}
#endif
运行结果
0
1
4
9
16
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j

小结
模板参数可以是数值型参数
数值型模板参数必须在编译期间唯一确定
数组类模板是基于数值型模板参数实现的
数组类模板是建议的线性表数据结构