第21节 类模板 – 上

版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/pt_raspi_fresher/article/details/88605333

-------------------------------------资源来源于网络,仅供自学使用,如有侵权,联系我必删.

第一:

你注意到了吗

思考

类是 C++ 的核心 ， 那是否能够将模板的思想应用于类呢?

类模板

 一些类主要用于存储和组织数据元素
       ― 如 ： 数组类 ， 链表类 ， Stack 类 ， Queue 类等等

C++ 中可以将模板的思想应用于类 ， 使得类的可以不关注具体所操作的数据类型 ，而只关注类所需要实现的功能 

  C++ 中的类模板
―  提供一种特殊的类以相同的行为处理不同的类型
―  在类声明前使用 template 进行标识
―  <  typename  T> 型 用于说明类中使用的泛指类型 T

 

?  型 声明的泛指类型 T  可用于声明成员变量和成员函数
?  编译器对类模板的处理方式和函数模板相同
―  编译器从类模板通过具体类型产生不同的类
―  编译器在声明的地方对类模板代码本身进行编译
―  编译器在使用的地方对参数替换后的代码进行编译

? 类模板的应用
― 使用具体类型定义对象

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

template<typename T>//声明模板
class Operator//定义类模板
{
public:
    T add(T a, T b);
    T minus(T a, T b);
};

template<typename T>
T Operator<T>::add(T a, T b)
{
    return a + b;
}

template<typename T> 
T Operator<T>::minus(T a, T b)
{
    return a - b;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    //必须具体类型显示调用
    Operator<int> op1;//op1处理int类型对象
    Operator<double> op2;//op2处理double类型对象
    
    cout<<op1.add(5, 4)<<endl;
    cout<<op1.minus(4, 5)<<endl;
    
    cout<<op2.add(1.3, 0.01)<<endl;
    cout<<op2.minus(0.01, 1.3)<<endl;
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

第二:

? 类模板的工程应用
― 由于类模板的编译机制不同 ， 所以不能像普通类一样分开实现后 ， 在使用时只包含头文件

在工程实践上 ， 一般会把类模板的定义直接放到头文件中 ！

只有被调用的类模板成员函数才会被编译器生成可执行代码!

类模板的工程应用
― 在模板类外部定义成员函数的实现时 ， 需要加上 template< typename  T>的声明

真正的数组类

//Array.h
#ifndef _ARRAY_H_
#define _ARRAY_H_

template<typename T>
class Array
{
private:
    int mLength;
    T* mSpace;

public:
    Array(int length);
    Array(const Array& obj);
    int length();
    ~Array();
    T& operator[](int i);//声明类模板
    Array& operator= (const Array& obj);
    bool operator== (const Array& obj);
    bool operator!= (const Array& obj);
};

#endif

//Array.hpp
#ifndef _ARRAY_DEF_H_
#define _ARRAY_DEF_H_

#include "Array.h"

//每个成员函数改成模板形式
template<typename T>
Array<T>::Array(int length)
{
    if( length < 0 )
    {
        length = 0;
    }
    
    mLength = length;
    mSpace = new T[mLength];
}

//每个成员函数改成模板形式
template<typename T>
Array<T>::Array(const Array& obj)
{
    mLength = obj.mLength;
    
    mSpace = new int[mLength];
    
    for(int i=0; i<mLength; i++)
    {
        mSpace[i] = obj.mSpace[i];
    }
}

//每个成员函数改成模板形式
template<typename T>
int Array<T>::length()
{
    return mLength;
}

//每个成员函数改成模板形式
template<typename T>
Array<T>::~Array()
{
    mLength = -1;
    
    delete[] mSpace;
}

//每个成员函数改成模板形式
template<typename T>
T& Array<T>::operator[](int i)
{
    return mSpace[i];
}

//每个成员函数改成模板形式
template<typename T>
Array<T>& Array<T>::operator= (const Array<T>& obj)
{
    delete[] mSpace;
    
    mLength = obj.mLength;
    
    mSpace = new int[mLength];
    
    for(int i=0; i<mLength; i++)
    {
        mSpace[i] = obj.mSpace[i];
    }
    
    return *this;
}

//每个成员函数改成模板形式
template<typename T>
bool Array<T>::operator== (const Array<T>& obj)
{
    bool ret = true;
    
    if( mLength == obj.mLength )
    {
        for(int i=0; i<mLength; i++)
        {
            if( mSpace[i] != obj.mSpace[i] )
            {
                ret = false;
                break;
            }
        }
    }
    else
    {
        ret = false;
    }
    
    return ret;
}

//每个成员函数改成模板形式
template<typename T>
bool Array<T>::operator!= (const Array& obj)
{
    return !(*this == obj);
}

#endif

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include "Array.hpp"//这里要用Array.hpp而不是Array.h

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    Array<int> ai(5);
    
    for(int i=0; i<ai.length(); i++)
    {
        ai[i] = i + 1;
    }
    
    for(int i=0; i<ai.length(); i++)
    {
        cout<<ai[i]<<endl;
    }
    
    Array<double> ad(10);
    
    for(int i=0; i<ad.length(); i++)
    {
        ad[i] = (i + 1) / 100.0;
    }
    
    for(int i=0; i<ad.length(); i++)
    {
        cout<<ad[i]<<endl;
    }
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

第三:

类模板的特化

类模板可以被特化
  Test  类模板 Test 的 类模板的  t int  特化
  用 template <> 声明一个类时 ， 表示这是一个特化类!

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

template<typename T>
class Test
{
public:
    T test(T v)
    {
        cout<<"T test(T v)"<<endl;
        cout<<"sizeof(T) = "<<sizeof(T)<<endl;
        
        return v;
    }
};

//int特化
template<>
class Test<int>
{
public:
    int test(int v)
    {
        cout<<"int test(int v)"<<endl;
        cout<<"sizeof(int) = "<<sizeof(int)<<endl;
        
        return v;
    }
};

class MyTest : public Test<int>
{
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    Test<int> t1;//int为参数特化,优先选择int特化类
    
    cout<<t1.test(1)<<endl;
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

? 特化类模板的意义
? 当类模板在处理某种特定类型有缺陷时 ， 可以通过类模板的特化来克服处理这种特定类型带来的不足

注意 ：
编译器优先选择特化类生成对象 ！