C 模板初了解

2021-09-20 21:57:20 字數 2743 閱讀 2978

泛型程式設計顧名思義：可以通泛的使用，比如我們要使用乙個add加法函式，

void


add(


int& a,


int& b)


void


add(


double


& a,


double


& b)


void


add(


float


& a,


float


& b)..


.
那我們可以通過函式過載來實現，但是函式過載有不好的地方，那就是 ：

1、過載的函式只是引數型別不同，**的復用率較低，而且只要出現新型別，就要增加相應的函式。

2、**的可維護性比較低，乙個出錯可能導致所有過載都出錯。

所以c++中提供了模板，我們通過給模板中填充不同的「材料」，來生成我們所需要的不同的**。函式模板代表了乙個函式家族，該函式模板與型別無關，在使用時被引數化，根據實參產生函式的指定函式版本。（也就是說，我們在使用的時候，模板會根據我們填充的型別來生成相應的**）函式模板格式：template

返回值型別 函式名(引數列表)

template


<


class


t>


t add


(const t& left,


const t& right)
這裡的 typename 是用來定義模板引數關鍵字，也可以用 class 來替換，但是不能用 struct 來替換（c++保留struct是為了相容c，但是c沒有模板，所以沒有必要再支援struct宣告模板形參）

要注意：模板只是乙個藍圖，它本身不是函式，是編譯器使用這種方式產生特定型別函式的模板。

在編譯器編譯階段，對於函式模板的使用，編譯器根據傳入實參的型別來推演生成對應型別的函式以供呼叫。比如：當傳入函式模板的實參的型別是double，那麼編譯器通過對實參型別的推演，將 t 確定為 double 型別，然後產生乙份專門處理 double 型別的**，對字元型別也是如此（可以檢視組合語言呼叫過程，呼叫不同型別是不同函式）

像上圖這樣呼叫模板叫做隱式例項化

但是當這樣呼叫add(a1, d1)時，編譯器不知道如何推演，不知道推演成int 還是double，所以就會報錯，這種情況有兩種處理方式：

1、使用者自己強制型別轉換

cout <<


add(a1,


(int


)d1)


<< endl;


//型別強轉為int


cout <<


add(


(double


)a1, d1)


<< endl;


//型別強轉為double
2、顯示例項化

cout << add<


double


>


(a1, d1)


<< endl;


//顯式例項化
還有這種情況需要注意：

//兩個加法函式不構成過載


t add


(const t& left,


const t& right)


intadd


(int left,


int right)
這種，只能在模板推演後可能構成過載，如果用 int 的引數呼叫加法函式，優先呼叫 int 型的，而非模板，因為模板還要推演，效率變低。但是顯式例項化呼叫的是模板。

add(a1, d1);   //呼叫int型add


add(a1, d1);  //呼叫模板
類模板的定義格式：

template


<


classt1,


classt2,


...,


class


tn>


class 類模板名


;
在stl中的容器都是模板，我們在例項化的時候是這樣寫的：

vector<


int> s;


list<


double


> l;


queue<


float


> q;
類模板例項化與函式模板例項化不同，類模板例項化需要在類模板名字後面跟<>,然後將例項化的型別放在<>中，類模板名字不是真正的類，而例項化的結果才是真正的類。注意：在類中初始化是按需例項化，就是說當物件沒有呼叫某乙個函式時，編譯器不會生成這個函式的**，即使這個函式沒有定義完全或者定義出錯，編譯器也不會報錯。但是當物件呼叫的函式出錯，編譯器就會報錯。

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