c++模块（附加5篇笔记，看完点个赞）

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Programmersa/article/details/143438363

C++ 模板

模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。

每个容器都有一个单一的定义，比如向量，我们可以定义许多不同类型的向量，比如 vector <int> 或 vector <string>。

您可以使用模板来定义函数和类，接下来让我们一起来看看如何使用。

函数模板

模板函数定义的一般形式如下所示：

template <typename type> ret-type func-name(parameter list) { // 函数的主体 }

在这里，type 是函数所使用的数据类型的占位符名称。这个名称可以在函数定义中使用。

下面是函数模板的实例，返回两个数中的最大值：

实例

#include <iostream> #include <string> using namespace std; template <typename T> inline T const& Max (T const& a, T const& b) { return a < b ? b:a; } int main () { int i = 39; int j = 20; cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl; double f1 = 13.5; double f2 = 20.7; cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl; string s1 = "Hello"; string s2 = "World"; cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl; return 0; }

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Max(i, j): 39
Max(f1, f2): 20.7
Max(s1, s2): World

类模板

正如我们定义函数模板一样，我们也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示：

template <class type> class class-name {
.
.
.
}

在这里，type 是占位符类型名称，可以在类被实例化的时候进行指定。您可以使用一个逗号分隔的列表来定义多个泛型数据类型。

下面的实例定义了类 Stack<>，并实现了泛型方法来对元素进行入栈出栈操作：

实例

#include <iostream> #include <vector> #include <cstdlib> #include <string> #include <stdexcept> using namespace std; template <class T> class Stack { private: vector<T> elems; // 元素 public: void push(T const&); // 入栈 void pop(); // 出栈 T top() const; // 返回栈顶元素 bool empty() const{ // 如果为空则返回真。 return elems.empty(); } }; template <class T> void Stack<T>::push (T const& elem) { // 追加传入元素的副本 elems.push_back(elem); } template <class T> void Stack<T>::pop () { if (elems.empty()) { throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack"); } // 删除最后一个元素 elems.pop_back(); } template <class T> T Stack<T>::top () const { if (elems.empty()) { throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack"); } // 返回最后一个元素的副本 return elems.back(); } int main() { try { Stack<int> intStack; // int 类型的栈 Stack<string> stringStack; // string 类型的栈 // 操作 int 类型的栈 intStack.push(7); cout << intStack.top() <<endl; // 操作 string 类型的栈 stringStack.push("hello"); cout << stringStack.top() << std::endl; stringStack.pop(); stringStack.pop(); } catch (exception const& ex) { cerr << "Exception: " << ex.what() <<endl; return -1; } }

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

7
hello
Exception: Stack<>::pop(): empty stack

笔记：

第一个例子中typename改为class也是可以的:

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

template <class T>
inline T const& Max (T const& a, T const& b) 
{ 
    return a < b ? b:a; 
} 
int main ()
{
 
    int i = 39;
    int j = 20;
    cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl; 

    double f1 = 13.5; 
    double f2 = 20.7; 
    cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl; 

    string s1 = "Hello"; 
    string s2 = "World"; 
    cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl; 

   return 0;
}

笔记2：

C++ 中 typename 和 class 的区别

在 C++ Template 中很多地方都用到了 typename 与 class 这两个关键字，而且好像可以替换，是不是这两个关键字完全一样呢?

相信学习 C++ 的人对 class 这个关键字都非常明白，class 用于定义类，在模板引入 c++ 后，最初定义模板的方法为：

template<class T>......

这里 class 关键字表明T是一个类型，后来为了避免 class 在这两个地方的使用可能给人带来混淆，所以引入了 typename 这个关键字，它的作用同 class 一样表明后面的符号为一个类型，这样在定义模板的时候就可以使用下面的方式了：

template<typename
T>......

在模板定义语法中关键字 class 与 typename 的作用完全一样。

typename 难道仅仅在模板定义中起作用吗？其实不是这样，typename 另外一个作用为：使用嵌套依赖类型(nested depended name)，如下所示：

class MyArray 
{ 
    public：
    typedef int LengthType;
.....
}

template<class T>
void MyMethod( T myarr ) 
{ 
    typedef typename T::LengthType LengthType; 
    LengthType length = myarr.GetLength; 
}

这个时候 typename 的作用就是告诉 c++ 编译器，typename 后面的字符串为一个类型名称，而不是成员函数或者成员变量，这个时候如果前面没有 typename，编译器没有任何办法知道 T::LengthType 是一个类型还是一个成员名称(静态数据成员或者静态函数)，所以编译不能够通过。

笔记3：

函数模板可以重载，只要它们的形参表不同即可。例如，下面两个模板可以同时存在：

template<class T1, class T2>
void print(T1 arg1, T2 arg2)
{
  cout<<arg1<<" "<<arg2<<endl; 
}
template<class T>
void print(T arg1, T arg2)
{
  cout<< arg1<< " "<< arg2<< endl;
}

笔记4：

如果需要代码分离，即 template class 的声明、定义，以及 main 函数分属不同文件。例如：

src_dir
|____MyStack.h
|____MyStack.cpp
|____main.cpp

则 main.cpp 文件中需要同时包含 .h 文件和 .cpp 文件，不然会出现链接错误。

// main.cpp
#include "MyStack.h"
#include "MyStack.cpp"

// 其他include
// main函数主体

笔记5：

其实举个简单的例子反而更利于新手理解本质。

函数模板：

#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T1>
void Swap(T1& a, T1& b)
{
    T1 t = a;
    a = b;
    b = t;
}
int main()
{
    int a = 2;
    int b = 3;
    cout <<"a = " << a << ";  b = " << b <<endl;
    Swap(a,b);
    cout <<"a = " << a << ";  b = " << b <<endl;
    float c = 0.02;
    float d = 0.03;
    cout <<"c = " << c << ";  d = " << d <<endl;
    Swap(c,d);
    cout <<"c = " << c << ";  d = " << d <<endl;
    return 0;
}

类模板：

#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T>
class Op{
public:
    T peocess(T v)
    {
        return v * v;
    }
};
int main()
{
    Op<int> opInt;
    Op<double> opDouble;
    cout << "5 * 5 = " << opInt.peocess(5) <<endl;
    cout << "0.5 * 0.5 = " << opDouble.peocess(0.5) <<endl;
}

看完点个赞谢谢