【从 C 向 C++ 进阶】- 类 - 27. 简单数组类模版

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1. 数值型模版参数

模板参数除了有数据类型外，还有数值类型。声明方法如下：

template <Type N>
...

其中，Type 为显式的数据类型，一般为 int。使用数值型模板参数有以下限制：

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。

数值型模板参数本质是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。

• 实验：

使用数值型模板参数实现累加和。

template <int N>
class Sum
{
public:
    static const int VALUE = Sum<N-1>::VALUE + N;
};

template <>
class Sum <1>
{
public:
    static const int VALUE = 1;
};

int main()
{
    cout << "1+2+3+...+10 = " << Sum<10>::VALUE << endl;		// 1+2+3+...+10 = 55
    cout << "1+2+3+...+100 = " << Sum<100>::VALUE << endl;		// 1+2+3+...+100 = 5050
    
    return 0;
}

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2. 数组类模版

我们可以利用数值型模板参数来实现一个简单的数组类模板。

• 实验：

/* array.h */
#ifndef _ARRAY_H_
#define _ARRAY_H_

template <typename T, int N>
class Array
{
private:
	T mNums[N];
	
public:
	Array(int num = 0);
	virtual ~Array();
	int length();
	void print();
	T& operator [] (int num);
	T& operator = (T& ref);
};

template <typename T, int N>
Array<T, N>::Array(int num)
{
	for(int i = 0; i < N; i++)
	{
		mNums[i] = num;
	}
}

template <typename T, int N>
Array<T, N>::~Array()
{
}

template <typename T, int N>
T& Array<T, N>::operator = (T& ref)
{
	if(ref == *this)
	{
		return *this;
	}
	for(int i = 0; i < N; i++)
	{
		this->mNums[i] = ref.mNums[i];
	}
	return *this;
}

template <typename T, int N>
T& Array<T, N>::operator [] (int index)
{
	return mNums[index];
}

template <typename T, int N>
int Array<T, N>::length()
{
    return N;
}

template <typename T, int N>
void Array<T, N>::print()
{
	cout << "mNums = {";
    for(int i = 0; i < N - 1; i++)
	{
		cout << mNums[i] << ", ";
	}
	cout << mNums[N-1] << "}" << endl;
}

#endif

/* main.c */
#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

#include "array.h"

int main()
{
    Array<int, 10> arr_A(0);
	arr_A.print();						// mNums = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}
	cout << "arr_A.length() = " \
		<< arr_A.length() << endl;		// arr_A.length() = 10
	
	for(int i = 0; i < arr_A.length(); i++)
	{
		arr_A[i] = i;
    }
	arr_A.print();						// mNums = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
		
	Array<int, 10> arr_B = arr_A;
	arr_B.print();						// mNums = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
    return 0;
}