有時,有兩個或多個類,其功能是相同的,僅僅是資料型別不同,如下面語句宣告了乙個類:
class compare_int
int max( )
int min( )
;其作用是對兩個整數作比較,可以通過呼叫成員函式max和min得到兩個整數中的大者和小者。
如果想對兩個浮點數(float型)作比較,需要另外宣告乙個類:
class compare_float
float max( )
float min( )
顯然這基本上是重複性的工作,應該有辦法減少重複的工作。
c++在發展的後期增加了模板(template )的功能,提供了解決這類問題的途徑。可以宣告乙個通用的類模板,它可以有乙個或多個虛擬的型別引數,如對以上兩個類可以綜合寫出以下的類模板:
template //宣告乙個模板,虛擬型別名為numtype
class compare //類模板名為compare
numtype max( )
numtype min( )
;請將此類模板和前面第乙個compare_int類作一比較,可以看到有兩處不同:
宣告類模板時要增加一行
template
原有的型別名int換成虛擬型別引數名numtype。
在建立類物件時,如果將實際型別指定為int型,編譯系統就會用int取代所有的numtype,如果指定為float型,就用float取代所有的numtype。這樣就能實現「一類多用」。
由於類模板包含型別引數,因此又稱為引數化的類。
如果說類是物件的抽象,物件是類的例項,則類模板是類的抽象,類是類模板的例項。
利用類模板可以建立含各種資料型別的類。在宣告了乙個類模板後,怎樣使用它?怎樣使它變成乙個實際的類?
先回顧一下用類來定義物件的方法:
compare_int cmp1(4,7); // compare_int是已宣告的類
用類模板定義物件的方法與此相似,但是不能直接寫成
compare cmp(4,7); // compare是類模板名
compare是類模板名,而不是乙個具體的類,類模板體中的型別numtype並不是乙個實際的型別,只是乙個虛擬的型別,無法用它去定義物件。
必須用實際型別名去取代虛擬的型別,具體的做法是:
compare cmp(4,7);
即在類模板名之後在尖括號內指定實際的型別名,在進行編譯時,編譯系統就用int取代類模板中的型別引數numtype,這樣就把類模板具體化了,或者說例項化了。這時compare就相當於前面介紹的compare_int類。
例9.14是乙個完整的例子。
例9.14 宣告乙個類模板,利用它分別實現兩個整數、浮點數和字元的比較,求出大數和小數。
#include
using namespace std;
template
//定義類模板
class compare
numtype max( )
numtype min( )
;int main( )
執行結果如下:
7 is the maximum of two integers.
3 is the minimum of two integers.
93.6 is the maximum of two float numbers.
45.78 is the minimum of two float numbers.
a is the maximum of two characters.
a is the minimum of two characters.
還有乙個問題要說明: 上面列出的類模板中的成員函式是在類模板內定義的。如果改為在類模板外定義,不能用一般定義類成員函式的形式:
numtype compare::max( ) //不能這樣定義類模板中的成員函式
而應當寫成類模板的形式:
template
numtype compare::max( )
歸納以上的介紹,可以這樣宣告和使用類模板:
先寫出乙個實際的類。由於其語義明確,含義清楚,一般不會出錯。
將此類中準備改變的型別名(如int要改變為float或char)改用乙個自己指定的虛擬型別名(如上例中的numtype)。
在類宣告前面加入一行,格式為
template //注意本行末尾無分號
class compare
; //類體
用類模板定義物件時用以下形式:
類模板名《實際型別名》 物件名;
類模板名《實際型別名》 物件名(實參表列);
如comparecmp;
comparecmp(3,7);
如果在類模板外定義成員函式,應寫成類模板形式:
template
關於類模板的幾點說明:
類模板的型別引數可以有乙個或多個,每個型別前面都必須加class,如
template
class someclass
;在定義物件時分別代入實際的型別名,如
someclassobj;
和使用類一樣,使用類模板時要注意其作用域,只能在其有效作用域內用它定義物件。
模板可以有層次,乙個類模板可以作為基類,派生出派生模板類。
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C 類模板(模板類)詳解
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