cpp学习代码-模板

已于 2024-03-15 18:05:23 修改
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分类专栏： c++学习代码 文章标签： 学习 c++ 算法
于 2024-03-15 17:51:25 首次发布
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目录

函数模板

函数模板基本语法

函数模板注意事项

函数模板的局限性

普通函数和模板函数的区别

普通函数和函数模板的调用规则

 函数模板案例-数组排序

类模板

类模板基本语法

类模板和继承

类模板与友元

类模板成员函数类外实现

类模板对象做函数参数

类模板分文件编写

类模板分文件编写

person.hpp

类模板和函数模板的区别

 类模板中成员函数的创建时机

类模板案例-数组类封装

MyArray.hpp

函数模板

函数模板基本语法

#include<iostream>
using namespace std;
//函数模板作用，其函数返回值类型和形参类型可以不确定制定，用一个虚拟的类型来代表
//语法  template<typename T>函数声明或定义
//template  声明创建模板
//typename  表明其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替
//T通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母
//两个整形交换的函数

template<typename T>//声明一个模板，告诉编译器，后面代码中紧跟着的T不要报错,T是一个通用的数据类型
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
void swapInt(int& a, int& b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

//交换两个浮点型函数
void swapDouble(double& a, double& b)
{
	double temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	/*swapInt(a, b);*/

	//两种方式使用函数模板
	//1.自动类型推到
	/*mySwap(a, b);*/
	//2.显示指定类型
	mySwap<int>(a, b);
	cout << "a = " << a << endl << "b = " << b << endl;
	double c = 1.1;
	double d = 2.2;
	swapDouble(c, d);
	cout << "c = " << c << endl << "d = " << d << endl;
}

//函数模板


int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

函数模板注意事项

#include<iostream>
using namespace std;
//函数模板注意事项
//1.自动类型推到，必须推导出一致的数据类新T才可以使用


template<class T>//typename 可以替换为 class 实际上没有区别
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}


void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	mySwap<int>(a, b);
	cout << "a = " << a << endl << "b = " << b << endl;
}
//2，模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用


template<class T>
void func()
{
	cout << "func调用" << endl;
}
void test02()
{
	/*func();*///这里发生错误
	func<int>();
}


int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

函数模板的局限性

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//模板的通用性不是万能的 有些特性的数据类型，需要用具体化凡是做特殊实现
//对比两个数据是否相等的函数
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Age = age;
		this->m_Name = name;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};
template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b)
{
	if (a == b)
	{
		return true;
	}
	return false;
}


//利用具体化Person的版本实现代码,具体化优先调用
template<>bool myCompare(Person& p1, Person& p2)
{
	if (p1.m_Age == p2.m_Age && p1.m_Name == p2.m_Name)
	{
		return true;
	}
	return false;
}



void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	bool ret = myCompare(a, b);
	if (ret)
	{
		cout << "a == b" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "a != b" << endl;
	}
	return;
}
void test02()
{
	Person p1("HRY", 10);
	Person p2("HRY", 10);
	bool ret = myCompare(p1, p2);
	if (ret)
	{
		cout << "p1 == p2" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "p1 != 2" << endl;
	}
	return;
}
int main()
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

普通函数和模板函数的区别

#include<iostream>
using namespace std;
//普通函数和模板函数的区别：
 /*普通函数调用是=时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）
 函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换
 如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换
*/
int myAdd01(int a, int b)
{
	return a + b;
}
template<class T>
T myAdd02(T a,T b)
{
	return a + b;
}
void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	char c = 'c';
	cout << "a + b = " << myAdd01(a, b) << endl;
	cout << "a + 'c' = " << myAdd01(a, c) << endl;
	cout << endl << "函数模板运算结果:" << endl;
	//自动类型推导  不会发生隐式类型转换
	cout << "a + b = " << myAdd01(a, b) << endl;
	//cout << "a + 'c' = " << myAdd02(a, c) << endl;//myAdd02(a, c)是错误的
	//显示指定类型  会发生隐式类型转换
	cout << "a + 'c' = " << myAdd02<int>(a, c) << endl;
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

普通函数和函数模板的调用规则

#include<iostream>
using namespace std;
//如果普通函数和函数模板都可以调用，优先调用普通函数
//可以通过空模板的参数列表  强制调用函数模板
//函数模板可以发生函数重载
//如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板
void myPrint(int a, int b)
{
	cout << "调用的普通函数！" << endl;
}
template<class T>
void myPrint(T a, T b)
{
	cout << "调用的模板" << endl;
}
void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 30;
	myPrint(a, b);
	//通过空模板的参数列表，强制调用函数模板
	//myPrint(a, b,c);
	//myPrint<int>(a, b,c);
	char c1 = 'a';
	char c2 = 'b';
	myPrint(c1, c2);
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

 函数模板案例-数组排序

#include<iostream>
using namespace std;
//实现通用 对数组进行排序的函数
//规则 从大到小
//算法 选择排序
//测试 char int

//交换函数模板
template<class T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

template<class T>
void mySort(T arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		int max = i;//认定的最大值下标
		for (int j = i + 1; j < len; j++)
		{
			//认定的最大值比遍历出数值小，说明 j下标的元素才是真正的最大值
			if (arr[max] < arr[j])
			{
				max = j;//更新最大值下标
			}
		}
		if (max != i)
		{
			//交换max和i下标元素
			mySwap(arr[max], arr[i]);
		}
	}
}

//提供打印数组模板
template<class T>
void printArray(T arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	//测试char数组
	char charArr[] = "badcfe";
	int intArr[] = { 2,34,5,6,72,5,6,2,56,42 };
	int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);
	mySort(charArr,num );
	mySort(intArr, sizeof(intArr) / sizeof(int));
	printArray(charArr, num);
	printArray(intArr, sizeof(intArr) / sizeof(int));
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

类模板

类模板基本语法

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板
template<class Nametype,class AgeType>
class Person
{
public:
	Person(Nametype name, AgeType age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	Nametype m_Name;
	AgeType m_Age;
};
void test01()
{
	Person<string, int> p1("HRY", 123);
	cout << "name:" << p1.m_Name<<"  ";
	cout << "age:" <<p1.m_Age<< endl;
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

类模板和继承

#include<iostream>
using namespace std;
//当类模板碰到继承时，需要注意以下几点
//当子类继承的父类是一个类模板时，子类在声明的时候，要指定父类中的T的类型
//如果不指定，编译器无法给子类分配内存
//如果想灵活指定父类中T的类型，子类也需变为类模板
template<class T>
class Base
{
	T m;
};
/*class Son :public Bas*///错误，必须知道父类中T的类型，才能继承给子类
class Son :public Base<int>
{

};

void test01()
{
	Son s1;
}
//如果想灵活指定父类中T的类型，子类也需变为类模板
template<class T1,class T2>
class Son2 :public Base<T2>
{
public:
	Son2()
	{
		cout << "T1类型:" << typeid(T1).name() << endl;
		cout << "T2类型:" << typeid(T2).name() << endl;
	}
	T1 obj;
};
void test02()
{
	Son2<int, char>s2;
}
int main()
{
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

类模板与友元

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//掌握类模板配合友元函数的类内和类外实现
//全局函数类内实现  直接在类内声明友元即可
//全局函数类外实现  需要让编译器提前知道全局函数的存在

//通过全局函数 打印person信息

template<class T1, class T2>
class person;

template<class T1, class T2>
void printperson2(person<T1, T2> p)//类外实现
{
	cout << "类外实现   姓名:" << p.m_Name << "  年龄:" << p.m_Age << endl;
}

template<class T1,class T2>
class person
{
	//全局函数 类内实现
	friend void printperson(person<T1,T2> p)
	{
		cout << "姓名:" << p.m_Name << "  年龄:" << p.m_Age << endl;
	}
	//全局函数类外实现
	//加空模板参数列表
	//如果全局函数类外实现 需要让编译器提前知道这个函数存在
	friend void printperson2<>(person<T1, T2> p);
public:
	person(T1 name, T2 age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
private:
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

void test01()
{
	person<string, int>p("HRY", 20);
	printperson(p);
}
void test02()
{
	person<string, int>p("HRY", 30);
	printperson2(p);
}
int main()
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

类模板成员函数类外实现

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板中成员函数类外实现
template<class T1,class T2>
class person
{
public:
	person(T1 name, T2 age);
	//{
	//	this->m_Name = name;
	//	this->m_Age = age;
	//}
	void showPerson();
	//{
	//	cout << "姓名:" << this->m_Name << "  年龄:" << this->m_Age;
	//}
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};
//构造函数类外实现
template<class T1,class T2>
person<T1,T2>::person(T1 name, T2 age)
{
	this->m_Name = name;
	this->m_Age = age;
}
template<class T1,class T2>
void person<T1, T2>::showPerson()
{
	cout << "姓名:" << this->m_Name << "  年龄:" << this->m_Age << endl;
}
void test01()
{
	person<string, int>p("HRY", 20);
	p.showPerson();
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

类模板对象做函数参数

//类模板的对象做函数参数
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//指定传入的类型----直接显示对象的数据类型
template<class T1, class T2>
class person
{
public:
	person(T1 name, T2 age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	void showPerson()
	{
		cout << "name:" << this->m_Name << "   age:" << this->m_Age << endl;
	}

	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};
void printPerson1(person<string, int>&p)
{
	p.showPerson();
}
void test01()
{
	person<string, int>p("HRY", 99);
	printPerson1(p);
}
//参数模板化--------将对象中的参数变为模板进行传递
template<class T1,class T2>
void printPerson2(person<T1, T2>& p)
{
	p.showPerson();
	cout << "T1的类型:" << typeid(T1).name() << endl;
	cout << "T2的类型:" << typeid(T2).name() << endl;
}
void test02()
{
	person<string, int>p("HRY", 999);
	printPerson2(p);
}
//整个类模板化------将这个对象类型 模板化进行传递
template<class T>
void printPerson3(T& p)
{
	p.showPerson();
	cout << "T的数据类型:" << typeid(T).name() << endl;
}
void test03()
{
	person<string, int>p("HRY", 9);
	printPerson3(p);
}


int main()
{
	test01();
	test02();
	test03();
	system("pause");
	return 0;
}

类模板分文件编写

类模板分文件编写

//类模板中成员函数创建时机是在调用阶段，导致分文件编写时链接不到
//解决方式1 直接包含cpp文件
//解决方式2 将声明和实现写到同一个文件中，并更改后缀名为 .hpp hpp为约定的名称，并不是强制
//#include<iostream>
//using namespace std;
//template<class T1, class T2>
//class person
//{
//public:
//	person(T1 name, T2 age);
//	void showperson();
//	T1 m_Name;
//	T2 m_Age;
//};
//template<class T1,class T2>
//person<T1, T2>::person(T1 name, T2 age)
//{
//	this->m_Name = name;
//	this->m_Age = age;
//}
//template<class T1,class T2>
//void person<T1, T2>::showperson()
//{
//	cout << "姓名:" << this->m_Name << "  年龄:" << this->m_Age << endl;
//}
//第一种解决方式 直接包含 源文件
#include"person.cpp"//必须包含这个

//第二种解决方式  将 .h  和 .cpp 中内容写在一起  后缀名改为  .hpp文件
#include"person.hpp"//
void test01()
{
	person<string ,int> p("HRY",11);
	p.showperson();

}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

person.hpp

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include<iostream>
using namespace std;
template<class T1, class T2>
class person
{
public:
	person(T1 name, T2 age);
	void showperson();
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};
template<class T1, class T2>
person<T1, T2>::person(T1 name, T2 age)
{
	this->m_Name = name;
	this->m_Age = age;
}
template<class T1, class T2>
void person<T1, T2>::showperson()
{
	cout << "姓名:" << this->m_Name << "  年龄:" << this->m_Age << endl;
}

类模板和函数模板的区别

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板没有自动类型推导的使用方式
//类模板在模板参数列表中可以有默认参数
template<class NameType =string,class AgeType=int>//等于号后面的内容即默认参数，函数模板中无
class person
{
public:
	person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->n_Age = age;
	}
	void showPerson()
	{
		cout << "name:" << this->m_Name << "  "
			<< "age:" << this->n_Age << endl;
	}
	NameType m_Name;
	AgeType n_Age;
};
//类模板没有自动类型推导的使用方式
void test01()
{
	//person p1("HRY", 111);  这里错误
	person<string,int> p1("HRY", 111);//只能用显示指定类型
	p1.showPerson();
}

//类模板在模板参数列表中可以有默认参数
void test02()
{
	person<> p2("hry", 222);
	p2.showPerson();
}
int main()
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

 类模板中成员函数的创建时机

#include<iostream>
using namespace std;
//类模板中成员函数的创建时机
//类模板中成员函数在调用时才去创建
class Person1
{
public:
	void showPerson1()
	{
		cout << "Person1 show" << endl;
	}
};
class Person2
{
public:
	void showPerson2()
	{
		cout << "Person2 show" << endl;
	}
};

template<class T>
class MyClass
{
public:
	T obj;
	//类模板中的成员函数
	void func1()
	{
		obj.showPerson1();
	}
	void func2()
	{
		obj.showPerson2();
	}
};

void test01()
{
	MyClass<Person1>m;
	m.func1();
	//m.func2();
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

类模板案例-数组类封装


/*可以以对内置数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储
将数据中的数据存储到堆区
构造函数中可以传入数组的容量
提供对应的拷贝构造函数以及operator=防止浅拷贝问题
提供尾插法和尾删法对数组中的数据进行增加和删除
可以通过下标的方式访问数组中的元素
可以获取数组中当前元素个数和数组的容量
*/
#include"MyArray.hpp"
void printIntArray(MyArray<int>&arr)
{
	for (int i = 0; i < arr.getSize(); i++)
	{
		cout << arr[i]<<" ";
	}
}
void test01()
{
	MyArray<int> arr1(5);
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		arr1.Push_Back(i);
	}
	cout << "arr1的打印输出为:" << endl;
	printIntArray(arr1);
	//MyArray<int>arr2(arr1);
	//MyArray<int>arr3(100);
	//arr3 = arr1;
}

class person
{
public:
	person() {};
	person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};
void printPersonArray(MyArray<person>& personArr)
{
	for (int i = 0; i < personArr.getSize(); i++)
	{
		cout << "name:" << personArr[i].m_Name << " age:" << personArr[i].m_Age;
	}
}
void test02()
{
	MyArray<person> p(1);
	person p1("HRY", 11);
	p.Push_Back(p1);

}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

MyArray.hpp

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;

template<class T>
class MyArray
{
public:
	//有参构造
	MyArray(int capacity)
	{
		cout << "MyArray的有参构造调用" << endl;
		this->m_Capacity = capacity;
		this->m_Size = 0;
		this->pAddress = new T[this->m_Capacity];
	}
	//拷贝构造
	MyArray(const MyArray& arr)
	{
		cout << "MyArray的拷贝构造调用" << endl;
		this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
		this->m_Size = arr.m_Size;
		//this->pAddress = arr.pAddress;
		//深拷贝
		this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];
		//将arr中的数据拷贝过来
		for (int i = 0; i < this->m_Size; i++)
		{
			this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
		}
	}

	MyArray& operator=(const MyArray& arr)
	{
		cout << "MyArray的operator=调用" << endl;
		//先判断原来堆区是否有数据  如果有先释放
		if (this->pAddress!= NULL)
		{
			delete[] this->pAddress;
			this->pAddress = NULL;
			this->m_Capacity = 0;
			this->m_Size = 0;
		}
		//深拷贝
		this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
		this->m_Size = arr.m_Size;
		this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];
		for (int i = 0; i < this->m_Size; i++)
		{
			this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
		}
		return *this;
	}
	//尾插法
	void Push_Back(const T& val)
	{
		if (this->m_Capacity == this->m_Size)
		{
			return;
		}
		this->pAddress[this->m_Size = val];//在数组末尾插入数据
		this->m_Size++;//更新数组大小

	}
	//尾删法
	void Pop_Back()
	{
		//让用户访问不到最后一个元素  即为尾删   逻辑删除
		if (this->m_Size == 0)
		{
			return;
		}
		this->m_Size--;
	}
	//通过下标方式访问数组中元素
	T& operator[](int index)
	{
		return this->pAddress[index];
	}
	//返回数组容量
	int getCapacity()
	{
		return this->m_Capacity();
	}
	//返回数组大小
	int getSize()
	{
		return this->m_Size();
	}
	//析构函数
	~MyArray()
	{
		if(this->pAddress!=NULL)
		{
			cout << "MyArray的析构函数调用" << endl;
			delete[]this->pAddress;
			this->pAddress=NULL:
		}
	}
private:
	T* pAddress;//指针指向堆区开辟的真实数组
	int m_Capacity;//数组容量
	int m_Size;//数组大小
};

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2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

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