1.类模板语法
类模板作用:
- 建立一个通用类,类中的成员 数据类型可以不具体制定,用一个虚拟的类型来代表。
语法:
template<typename T>
类
解释:
template —— 声明创建模板
typename —— 表明其后面的符号是一种数据类型,可以用class代替
T —— 通用的数据类型,名称可以替换,通常为大写字母
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板
template<class NameType, class AgeType>
class Person{
public:
Person(NameType name, AgeType age){
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
void showPerson(){
cout << "name: " << this->m_name << " age:" << this->m_age << endl;
}
NameType m_name;
AgeType m_age;
};
void test01(){
Person<string,int> p1("alice", 18);
p1.showPerson();
}
int main(){
test01();
return 0;
}
2.类模板与函数模板区别
类模板与函数模板区别主要有两点
- 类模板没有自动类型推导的使用方式
- 类模板在模板参数中可以有默认参数
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板与函数模板区别
template<class NameType, class AgeType = int>
class Person{
public:
Person(NameType name, AgeType age){
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
void showPerson(){
cout << "name: " << this->m_name << " age:" << this->m_age << endl;
}
NameType m_name;
AgeType m_age;
};
void test01(){
//Person p1("alice", 18); //错误,无法用自动类型推导
Person<string,int> p1("Iris", 18);
p1.showPerson();
}
void test02(){
Person<string> p1("Even", 28);
p1.showPerson();
}
int main(){
test02();
return 0;
}
总结:
- 类模板使用只能用显示指定类型方式
- 类模板中的模板参数列表可以有默认参数
3.类模板中成员函数创建时机
类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的:
- 普通类中的成员函数一开始就可以创建
- 类模板中的成员函数在调用时才创建
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板中成员函数创建时机
class Person1{
public:
void showPerson1(){
cout << "Person1 show" << endl;
}
};
class Person2{
public:
void showPerson2(){
cout << "Person2 show" << endl;
}
};
template<class T>
class myPerson{
public:
T obj;
//类模板中的成员函数
void func1(){
obj.showPerson1();
}
void func2(){
obj.showPerson2();
}
};
void test01(){
myPerson<Person1>m;
m.func1();
//m.func2();
}
int main(){
test01();
return 0;
}
总结:类模板中的成员函数并不是一开始就创建的,而是在调用阶段才创建
4.类模板对象做函数的参数
学习目标:
- 类模板实例化出的对象,向函数传参的方式
一共有三种传入方式:
- 指定传入类型 —— 直接显示对象的数据类型
- 参数模板化 —— 将对象中的参数变为模板进行传递
- 整个类模板化 —— 将这个对象类型 模板化进行传递
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板对象做函数参数
template<class NameType, class AgeType>
class Person{
public:
Person(NameType name, AgeType age){
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
void showPerson(){
cout << "name: " << this->m_name << " age:" << this->m_age << endl;
}
NameType m_name;
AgeType m_age;
};
//1.指定参数类型
void printPerson1(Person<string,int>&p){
p.showPerson();
}
void test01(){
Person<string,int>p("Iris", 18);
printPerson1(p);
}
//2.参数模板化
template<class NameType, class AgeType>
void printPerson2(Person<NameType,AgeType>&p){
p.showPerson();
}
void test02(){
Person<string,int>p("Even", 28);
printPerson2(p);
}
//3.整个类模板化
template<class T>
void printPerson3(T &p){
p.showPerson();
}
void test03(){
Person<string,int>p("Isak", 26);
printPerson3(p);
}
int main(){
test03();
return 0;
}
总结:
- 通过类模板创建的对象,可以有三种方式向函数中进行传参
- 使用比较广泛的是第一种:指定传入类型
5.类模板与继承
当类模板碰到继承时,需要注意以下几点:
- 当子类继承的父类是一个类模板时,子类在声明的时候,要指定出父类中T的类型
- 如果不指定,编译器无法给子类分配内存
- 如果想灵活指定出父类中的T类型,子类也需要编程模板类
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板与继承
template<class T>
class Base{
public:
T m;
};
//子类在声明的时候,要指定出父类中T的类型
class Son:public Base<int>{
};
void test01(){
Son s1;
}
//如果想灵活指定出父类中的T类型,子类也需要变成模板类
template<class T1, class T2>
class Son2:public Base<T1>{
T2 obj;
}
void test02(){
Son<int, char> s2;
}
int main(){
test01();
return 0;
}
总结:如果父类是类模板,子类需要指定父类中T的数据类型
6.类模板成员函数类外实现
学习目标:能够掌握类模板中的成员函数类外实现
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
class Person {
public:
Person(T1 name, T2 age);
void showPerson();
T1 m_name;
T2 m_age;
};
//构造函数的类外实现
template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age) {
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
//成员函数的类外实现
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson() {
cout << "name:" << this->m_name << " age:" << this->m_age << endl;
}
void test01() {
Person<string, int> p1("Tom", 20);
p1.showPerson();
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结:类模板中成员函数类外实现时,需要加上模板参数列表
7.类模板分文件编写
学习目标:
- 掌握类模板成员函数分文件编写产生的问题以及解决方式
问题:
- 类模板中成员函数创建时机是在调用阶段,导致分文件编写时链接不到
解决:
- 解决方式一:直接包含.cpp文件
- 解决方式二:将声明和实现写到同一个文件中,并更改后缀名为.hpp,hpp是约定的名称 ,并不是强制
person.hpp
#pragma once
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
template<class T1, class T2>
class Person {
public:
Person(T1 name, T2 age);
void showPerson();
T1 m_name;
T2 m_age;
};
template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age) {
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson() {
cout << "name:" << this->m_name << " age:" << this->m_age << endl;
}
总结:主流的解决方式是第二种,将类模板成员函数写到一起,并将后缀名改为.hpp
8.类模板与友元
学习目标:
- 掌握类模板配合友元函数的类内和类外实现
全局函数类内实现:直接在类内声明友元即可
全局函数类外实现:需要提前让编译器知道全局函数的存在
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//通过全局函数 打印Persono信息
template<class T1, class T2>
class Person;
template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2> p) {
cout << "name:" << p.m_name << " age:" << p.m_age << endl;
}
template<class T1, class T2>
class Person {
friend void printPerson(Person<T1,T2> p) {
cout << "name:" << p.m_name << " age:" << p.m_age << endl;
}
//全局函数 类外实现
//加空模板的参数列表
friend void printPerson2<>(Person<T1, T2> p);
public:
Person(T1 name, T2 age) {
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
private:
T1 m_name;
T2 m_age;
};
void test01() {
Person<string, int> p1("Tom", 20);
printPerson(p1);
}
void test02() {
Person<string, int> p2("Jerry", 20);
printPerson2(p2);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结:建议全局函数做类内实现,用法简单,而且编译器可以直接识别