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c++ - 模板(一)

文章目录


一、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、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。

3、格式

template<typename T1, typename T2,......,typename Tn> //template<class T1, class T2,......,class Tn>
返回值类型 函数名(参数列表){}

4、简单使用
实现一个任何加法模板

template<class T>
T Add(T a, T b)
{
return a + b;
}

int main()
{
//整形相加
Add(1, 2);
//浮点型相加
Add(1.1, 2.2);
return 0;
}

在这里插入图片描述

在编译器编译阶段,对于模板函数的使用,编译器需要根据传入的实参类型来推演生成对应类型的函数以供 调用。比如:当用double类型使用函数模板时,编译器通过对实参类型的推演,将T确定为double类型,然后产生一份专门处理double类型的代码。

5、不同的实例化
(1)隐式实例化
就是通过编译器根据传入的实参进行推导
如:

/整形相加
//根据参数自行推导为int类型
Add(1, 2);
//浮点型相加
//根据参数自行推导为double类型
Add(1.1, 2.2);

但是通过隐式类型推导是不能使其出现歧义
如:

//一个为int 一个为double
Add(1, 1.1);

在这里插入图片描述
对于上述情况有两个解决方案:使用强制类型转换、使用显式实例化

(2)显式实例化

格式:Add(函数名)<显式的类型>(参数列表)

template<class T>
T Add(T a, T b)
{
return a + b;
}

//显式实例化
int main()
{
//int
cout<<Add<int>(1, 1)<<endl;

//double
cout<<Add<double>(1.1, 1.1) << endl;

//int
cout<<Add<int>(1, 1.1) << endl;

return 0;
}

在这里插入图片描述
6、模板匹配
规则:谁能更好的匹配就会使用哪个模板,有具体类型的就优先使用。

//int 类型的相加
int Add(int a, int b)
{
cout << "int Add(int a, int b)" << endl;
return a + b;
}

//模板一(相同类型相加)
template<class T>
T Add(T a, T b)
{
cout << "T Add(T a, T b)" << endl;
return a + b;
}

//模板2 (可以实现不同类型)
template<class T1, class T2>
auto Add(T1 a, T2 b)
{
cout << "auto Add(T1 a, T2 b)" << endl;
return a + b;
}

int main()
{
//都用int类型
Add(1, 1);

//都用double类型 
Add(1.1, 1.1);

//一个double类型,一个int类型
Add(1.1, 1);

return 0;
}

在这里插入图片描述

如果想让其不使用具体的函数,可以使用显式调用
如:

//都用int类型
Add(1, 1);//调用具体的函数
Add<int>(1, 1);//调用模板的

二、类模板
1、类模板的定义格式

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

2、类模板的实例化
(1)类模板只能显式实例化

template<class T>
class A
{
public:
private:
T _a;
};

int main()
{
 //实例化,类型为 A<int>
A<int> a;
return 0;
}

(2)类模板中的成员函数类外实现

//类模板
template<class T>
class A
{
public:
T get();
private:
T _a;
};

//类外实现
template<class T>
T A<T>::get()
{
return _a;
}

(3)注意:不要将类模板的声明和定义分离到不同文件,会出现链接错误。


原文地址:https://blog.csdn.net/2302_79539362/article/details/138038189

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