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c++:模板和STL

我们以前在c语言中学过重载
使用函数重载虽然可以实现,但是有一下几个不好的地方:

  1. 重载的函数仅仅是类型不同,代码复用率比较低,只要有新类型出现时,就需要用户自己增
    加对应的函数
  2. 代码的可维护性比较低,一个出错可能所有的重载均出错

那能否告诉编译器一个模子,让编译器根据不同的类型利用该模子来生成代码呢?

就是我们不在传参中说明参数类型,让编译器自己判断,我们只需传参,并不要考虑是否用重载写过该函数

一泛型编程

泛型编程:编写与类型无关的通用代码,是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础。
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二函数模板

1概念

函数模板代表了一个函数家族,该函数模板与类型无关,在使用时被参数化,根据实参类型产生
函数的特定类型版本。

2格式

template<typename T1, typename T2,…,typename Tn>
注意:typename是用来定义模板参数关键字,也可以使用class(切记:不能使用struct代替
class)

3原理

函数模板是一个蓝图,它本身并不是函数,是编译器用使用方式产生特定具体类型函数的模具。
所以其实模板就是将本来应该我们做的重复的事情交给了编译器

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;

template<typename T1,typename T2>

void Swap(T1 &a,T2 &b) {

T1 tmp = a;
a = b;
b = tmp;

}
int main() {

int  a = 1;
int b = 2;
Swap(a, b);
cout << a << " " << b << endl;

return 0;
}

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这是一个交换函数,我们的T1被编译器推断为int T2也被推断为int,这样我们只需写模板就可以完成重载效果,而且代码复用率高。
我们一般定义多个模板(如上图T1,T2),因为一个模板只能被推断为一个类型,但是不同模板可以被推断为同一类型。
当我们参数类型不同时候,倾向写多个模板。
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4函数模板的实例化

用不同类型的参数使用函数模板时,称为函数模板的实例化。模板参数实例化分为:
1隐式实例化
2显式实例化

1隐式实例化:让编译器根据实参推演模板参数的实际类型
2显式实例化:在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型
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这样我们就能得出我们想要类型的返回值。

模板参数的匹配原则

一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在,而且该函数模板还可以被实例化为这
个非模板函数

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这里只有第一个符合,第三行代码因为调用了显式实例化,所以被强制调用了模板。

三类模板

1定义格式

template<class T1, class T2, …, class Tn>
class 类模板名
{
// 类内成员定义
};

这样的用处是比如我们以前不知道栈数据类型需要#typdefine xxx date,每次还要修改,这时候我们学过模板直接_array = new T[capacity];

模版不建议声明和定义分离到两个文件.h 和.cpp会出现链接错误,具体原因后面会讲

2实例化

类模板实例化与函数模板实例化不同,类模板实例化需要在类模板名字后跟<>,然后将实例化的
类型放在<>中即可,类模板名字不是真正的类,而实例化的结果才是真正的类。
如:

// Stack是类名,Stack才是类型
Stack st1; // int
Stack st2; // double

四STL简介

1介绍

STL(standard template libaray-标准模板库):是C++标准库的重要组成部分,不仅是一个可复用的
组件库,而且是一个包罗数据结构与算法的软件框架。

简单来说c++中有许多写好的模板,我们可以直接使用,对于那些经常用的模板,就放在STL里

STL的版本
原始版本
Alexander Stepanov、Meng Lee 在惠普实验室完成的原始版本,本着开源精神,他们声明允许
任何人任意运用、拷贝、修改、传播、商业使用这些代码,无需付费。唯一的条件就是也需要向原
始版本一样做开源使用。 HP 版本–所有STL实现版本的始祖。
P. J. 版本
由P. J. Plauger开发,继承自HP版本,被Windows Visual C++采用,不能公开或修改,缺陷:可读
性比较低,符号命名比较怪异。
RW版本
由Rouge Wage公司开发,继承自HP版本,被C+ + Builder 采用,不能公开或修改,可读性一
般。
SGI版本
由Silicon Graphics Computer Systems,Inc公司开发,继承自HP版 本。被GCC(Linux)采用,可
移植性好,可公开、修改甚至贩卖,从命名风格和编程 风格上看,阅读性非常高。

2组成部分

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原文地址:https://blog.csdn.net/jjj_mmm/article/details/143628544

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