類模板與函式模板的定義和使用類似,我們已經進行了介紹,如果您對函式模板也感興趣,請檢視:
c++函式模板
。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
intmax()
intmin()
private
:int x,y;};
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(
)private
:float x,y;
}
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
<
class
numtype
>
//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(
)private
:numtype
x,y;};
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。
1) 宣告類模板時要增加一行
template
template意思是「模板」,是宣告類模板時必須寫的關鍵字。在template後面的尖括號內的內容為模板的參數列列,關鍵字class表示其後面的是型別引數。在本例中numtype就是乙個型別引數名。這個名宇是可以任意取的,只要是合法的識別符號即可。這裡取numtype只是表示「資料型別」的意思而已。此時,mimtype並不是乙個已存在的實際型別名,它只是乙個虛擬型別引數名。在以後將被乙個實際的型別名取代。
2) 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。
那麼,在宣告了乙個類模板後,怎樣使用它呢?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
其作用是建立乙個compare_int類的物件,並將實參4和7分別賦給形參a和b,作為進 行比較的兩個整數。
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] 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
<
class
numtype
>
//定義類模板
class
compare
numtype
max(
)numtype
min(
)private
:numtype
x,y;};
intmain()
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( )
上面第一行表示是類模板,第二行左端的numtype是虛擬型別名,後面的compare 是乙個整體,是帶參的類。表示所定義的max函式是在類compare 的作用域內的。在定義物件時,使用者當然要指定實際的型別(如int),進行編譯時就會將類模板中的虛擬型別名numtype全部用實際的型別代替。這樣compare 就相當於乙個實際的類。大家可以將例9.14改寫為在類模板外定義各成員 函式。
歸納以上的介紹,可以這樣宣告和使用類模板:
1) 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。
2) 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)。
3) 在類宣告前面加入一行,格式為:
template
如:template //注意本行末尾無分號
class compare
; //類體
4) 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);
5) 如果在類模板外定義成員函式,應寫成類模板形式:
template
函式型別 類模板名《虛擬型別引數》::成員函式名(函式形參表列)
關於類模板的幾點說明:
1) 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;
2) 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。
3) 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。有關這方面的知識實際應用較少,本教程暫不作介紹,感興趣的同學可以自行學習。
c 模板類學習
1 模板的概念 我們已經學過過載 overloading 對過載函式而言,c 的檢查機制能通過函式引數的不同及所屬類的不同。正確的呼叫過載函式。例如,為求兩個數的最大值,我們定義max 函式需要對不同的資料型別分別定義不同過載 overload 版本。函式1.int max int x,int y ...
c 模板類學習
1 模板的概念 我們已經學過過載 overloading 對過載函式而言,c 的檢查機制能通過函式引數的不同及所屬類的不同。正確的呼叫過載函式。例如,為求兩個數的最大值,我們定義max 函式需要對不同的資料型別分別定義不同過載 overload 版本。函式1.int max int x,int y ...
c 模板類學習
如同函式模板一樣,使用類模板使使用者可以為類定義一種模式,使得類中的某些資料成員 某些成員函式的引數 某些成員函式的返回值能取任意型別。類模板是對一批僅僅成員資料型別不同的類的抽象,程式設計師只要為這一批類所組成的整個類家族建立乙個類模板,給出一套程式 就可以用來生成多種具體的類,這類可以看作是類模...