06_C++泛型编程（函数模板与类模板）

最新推荐文章于 2024-09-09 22:54:53 发布

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本文深入探讨了泛型编程的概念，通过函数模板和类模板的实例，展示了如何使用泛型来实现数据类型透明的编程方式，避免了为不同数据类型重复编写相同功能代码的问题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

泛型编程主要集中在：泛型 =》数据类型“泛”

泛也可以说是模糊的意思，就是说这是一种将数据类型透明化的编程方式。

泛型编程的大概想法就是用模板的概念，向各个数据类型都提供编程接口，实现同一种功能，
替代：每一种数据类型的同一种功能都去实现重复的代码。

模板：函数模板 &&　类模板

（一）函数模板
1.demo：
template<typename T>
T hello(T x)
{
return x + x;
}

int main(int argc, char **argv)
{
   int x = 2;
   int ret_i = hello(x);
   cout << ret_i << endl;//output:4

   string s = "str";
   string ret_s = hello(s);//output:strstr
   cout << ret_s << endl;

return 0;
}

由上可见：int 和 string 类型的加法运算（同一种实现方式）只用一份代码就实现了.

Note1:不同类型,但是运算符操作一定要被允许,当然也可以自己在类中重载运算符.
Note2:
template<typename T>
T hello(T x)
{
   return x + x;
}
其中typename 还可以是class 关键字,可以有多个参数如:
template<typename T1, typename T2>
T1 hello(T1 x, T2 y)
{
   /*opt*/
   return xxx;
}
返回值一般为T1。

（二）类模板
1.demo
template <class T1, class T2>
class TemplateClass {
private:
T1 value1;
T2 value2;

protected:

public:
TemplateClass() {}
~TemplateClass() {}

T1 func(T1 x, T2 y);
};

template <class T1, class T2>
T1 TemplateClass<T1, T2>::func(T1 x, T2 y)
{
cout << "T1:" << x << endl;
cout << "T2:" << y << endl;

return 2*x;
}

int main(int argc, char **argv)
{
   int x = 2;
   string y = "carl";
   TemplateClass<int, string> tmp;

int m = tmp.func(x, y);//正常输出
cout << "m = " << m << endl; //output:4

return 0;
}

Note1:当类成员定义在类外部时，形如：
template <class T1, class T2>
T1 TemplateClass<T1, T2>::func(T1 x, T2 y) { /**/ }

Note2：多参数模板的参数类型可不一致。

（三）穿越透明
虽然模板是对程序员透明的，但实际上是编译器根据传入数据的类型，自动推导参数类型，并生成真正带类型的模板（函数、类）

Note：比如函数（or 类）模板编译后的链接地址为A1，那么编译器生成带类型的函数（or 类）的链接地址在A2。（不同类型参数组合会生成多个）
他们是独立的。（可编程获取地址测试）
int main(int argc, char **argv)
{
TemplateClass<int, string> *ptr1 = new TemplateClass<int, string>;
TemplateClass<int, int> *ptr2 = new TemplateClass<int, int>;

cout << ptr1 << "\t" << ptr2 << endl;

   delete ptr1;
   ptr1 = nullptr;
   delete ptr2;
   ptr2 = nullptr;

return 0;
}
output:0071D760 0071E3C0
印证之！