C++中模板与用C语言中实现模板

最新推荐文章于 2025-03-29 00:04:13 发布

Stephan14

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分类专栏： c语言 C++ 文章标签：模板 C++ C

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1、模板的概念

我们已经学过重载(Overloading)，对重载函数而言,C++的检查机制能通过函数参数的不同及所属类的不同。正确的调用重载函数。例如，为求两个数的最大值，我们定义MAX()函数需要对不同的数据类型分别定义不同重载(Overload)版本。

//函数1.

int max(int x,int y)
{ return(x>y)?x:y ; }

//函数2.
float max( float x,float y)

{ return (x>y)? x:y ; }

//函数3.
double max(double x,double y)
{ return (x>y)? x:y ; }

但如果在主函数中，我们分别定义了 char a,b; 那么在执行max(a,b);时程序就会出错，因为我们没有定义char类型的重载版本。

现在，我们再重新审视上述的max()函数，它们都具有同样的功能，即求两个数的最大值，能否只写一套代码解决这个问题呢？这样就会避免因重载函数定义不全面而带来的调用错误。为解决上述问题C++引入模板机制，模板定义：模板就是实现代码重用机制的一种工具，它可以实现类型参数化，即把类型定义为参数，从而实现了真正的代码可重用性。模版可以分为两类，一个是函数模版，另外一个是类模版。

2、函数模板的写法

函数模板的一般形式如下：

Template <class或者也可以用typename T>

返回类型函数名（形参表）
{//函数定义体 }

说明： template是一个声明模板的关键字，表示声明一个模板关键字class不能省略，如果类型形参多余一个，每个形参前都要加class <类型形参表>可以包含基本数据类型可以包含类类型。

请看以下程序:

[cpp]view plain copy 
   
 #include <iostream>  
 using std::cout;  
 using std::endl;  
 //声明一个函数模版,用来比较输入的两个相同数据类型的参数的大小，class也可以被typename代替，  
 //T可以被任何字母或者数字代替。  
 template <class T>  
 T min(T x,T y)  
 {  
     return(x<y)?x:y;  
 }  
 void main( )  
 {  
   
      int n1=2,n2=10;  
      double d1=1.5,d2=5.6;  
      cout<< "较小整数:"<<min(n1,n2)<<endl;  
      cout<< "较小实数:"<<min(d1,d2)<<endl;  
      system("pause");  
 }  

程序运行结果：

1 、模板类和重载函数一起使用
两者一起使用时，先考虑重载函数，后考虑模板类，如过再找不到，就考虑类型转换，可能会带来精度的变化。

[cpp]view plain copy 
   
 #include "iostream"  
 using namespace std ;  
   
 //函数模板   
 template <class T>    
 const T MAX(T a , T b)  
 {  
     printf("%s\n" , "template") ;  
     return (a > b) ? a : b ;       
   
 }  
   
 int MAX(int x , int y)  
 {  
     printf("%s\n" , "int int" );  
     return (x > y) ? x : y ;       
 }   
   
 int MAX(char x , int y)  
 {  
     printf("%s\n" , "char int" );  
     return (x > y) ? x : y ;       
 }   
   
 int MAX(int x , char y)  
 {  
     printf("%s\n" , "int char" );  
     return (x > y) ? x : y ;      
 }   
   
 int main(void)  
 {    
     int a = 3 , b = 5 ;  
     char x = 'x' ;   
     double c = 3.4  ;  
     cout<<MAX(a , b)<<endl ;     //调用重载函数   
     cout<<MAX(c , b)<<endl ;     //无对应的重载函数，则调用模板   
   
     cout<<MAX(a , x)<<endl ;     //重载函数   
     cout<<MAX(x , a)<<endl ;     //重载函数   
     cout<<MAX(c , a)<<endl ;  
     cout<<MAX(a) ;  
     system("pause") ;   
     return 0 ;     
 }  

2 、类模板
    (1)类模板的具体格式
        template <class T>
        class A
       {

}
在类定义体外定义的成员函数，应该使用函数模板。

[cpp]view plain copy 
   
 /* 
 类模板，但是在类外定义成员函数的时候，需要使用函数模板 
 */  
 #include <iostream>  
 using namespace std ;  
 template <class T>  
 class Base  
 {  
 public :      
     T a ;  
     Base(T b)  
     {  
         a = b ;      
     }     
     T getA(){ return a ;} //类内定义   
     void setA(T c);  
 };  
   
 template <class T>   //模板在类外的定义   
 void  Base<T>::setA(T c)  
 {  
     a = c ;  
 }  
   
 int main(void)  
 {  
     Base <int>b(4);  
     cout<<b.getA()<<endl;   
   
     Base <double> bc(4);  
     bc.setA(4.3);  
     cout<<bc.getA()<<endl;   
     system("pause");   
     return 0 ;      
 }  

注意成员函数在类外定义的情况。
3 、模板类
主要指的是 STL 模板类

以上转自：http://blog.youkuaiyun.com/hackbuteer1/article/details/6735704

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然后在网上又看到了一篇关于用C语言中的宏实现模板的方法如下：

模板是C++中的概念，C语言中没有模板，但在C语言中可以通过宏定义实现类似模板的功能。

例子如下：

FuncTemplate.h包含：
ReturnType Hello( const ElementType& type )
{
　　ReturnType ret;
　　CallFunction( ret, type ) // ret = type
　　return ret;
}

在FuncUsing.c中（即使用这个模板的C文件）
// 取消定义
#undef ReturnType
#undef ElementType
#undef CallFunction
// 定义“仿真模板”（代替编译器作的工作）
#define ReturnType int
#define ElementType double
#define CallFunction(x,y) ((x) = (y))
#include FuncTemplate.h

...
int hi = Hello( 1.2 ); // hi = 1