C/C++学习笔记十

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坐望云起

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分类专栏：开发语言文章标签：模板类单向链表模板链表静态成员 template

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1、单向链表

下面代码定义了一个单向链表，又循环添加元素，并进行了遍历。这段代码的问题在于只能接受CNode类型。

#include "stdafx.h"
#include "iostream.h"

class CNode									//定义一个节点类
{
public:
	CNode *m_pNext;							//定义一个节点指针，指向下一个节点
	int   m_nData;								//定义节点的数据
	CNode()									//定义节点类的构造函数
	{
		m_pNext = NULL;						//将m_pNext设置为空
	}
};
class CList									//定义链表类CList类
{
private:
	CNode *m_pHeader;							//定义头节点
	int   m_nNodeSum;							//节点数量
public:
	CList()									//定义链表的构造函数
	{
		m_pHeader = NULL;						//初始化m_pHeader
		m_nNodeSum = 0;						//初始化m_NodeSum
	}
	CNode* MoveTrail()							//移动到尾节点
	{
		CNode* pTmp = m_pHeader;				//定义一个临时节点，将其指向头节点
		for (int i=1;i<m_nNodeSum;i++)				//遍历节点
		{
			pTmp = pTmp->m_pNext;				//获取下一个节点
		}
		return pTmp;							//返回尾节点
	}
	void AddNode(CNode *pNode)					//添加节点
	{	
		if (m_nNodeSum == 0)					//判断链表是否为空
		{
			m_pHeader = pNode;				//将节点添加到头节点中
		}
		else									//链表不为空
		{
			CNode* pTrail = MoveTrail();			//搜索尾节点
			pTrail->m_pNext = pNode;			//在尾节点处添加节点
		}
		m_nNodeSum++;						//使链表节点数量加1
	}
	void IterateList ()								//遍历链表
	{
		if (m_nNodeSum > 0)					//判断链表是否为空
		{
			CNode* pTmp = m_pHeader;			//定义一个临时节点，将其指向头节点
			cout << pTmp->m_nData << endl;		//输出节点数据
			for (int i=1; i<m_nNodeSum; i++)		//遍历其他节点
			{
				pTmp = pTmp->m_pNext;			//获取下一个节点
				cout <<pTmp->m_nData << endl;	//输出节点数据
			}
		}
	}
	~CList()									//定义链表析构函数
	{
		if (m_nNodeSum > 0)					//链表不为空
		{
			CNode *pDelete = m_pHeader;			//定义一个临时节点，指向头节点
			CNode *pTmp = NULL;				//定义一个临时节点
			for(int i=0; i<m_nNodeSum; i++)		//遍历节点
			{
				pTmp = pDelete->m_pNext;		//获取下一个节点
				delete pDelete;					//释放当前节点
				pDelete = pTmp;				//将下一个节点设置为当前节点
			}
			m_nNodeSum = 0;					//将m_NodeSum设置为0
			pDelete = NULL;					//将pDelete置为空
			pTmp = NULL;						//将pTmp置为空
		}
		m_pHeader = NULL;						//将m_pHeader置为空
	}
};


int main(int argc, char* argv[])
{
	CList list;									//定义链表对象
	for(int i=0; i<5; i++)							//利用循环向链表中添加5个节点
	{
		CNode *pNode = new CNode();			//构造节点对象
		pNode->m_nData = i;					//设置节点数据
		list.AddNode(pNode);					//添加节点到链表
	}
	list.IterateList();								//遍历节点
	return 0;
}

2、模板链表

下面的代码对原来的CList类进行了修改，将节点类CNode替换为了模板类Type，这样，链表类CList就能适应不同类型的节点。模板类由template关键字开始，后面跟着模板参数列表，由<>表示，模板参数列表不能为空，它可以是一个参数类型，即由class或typename和一个标识符构成，也可以是一个非参数类型。另外一个模板类可以有多个类型参数。

#include "stdafx.h"
#include "iostream.h"

template <class Type>							//定义类模板
class CList									//定义链表类CList类
{
private:
	Type *m_pHeader;							//定义头节点
	int   m_nNodeSum;							//节点数量
public:
	CList()									//定义链表的构造函数
	{
		m_pHeader = NULL;						//初始化m_pHeader
		m_nNodeSum = 0;						//初始化m_NodeSum
	}
	Type* MoveTrail()							//移动到尾节点
	{
		Type* pTmp = m_pHeader;				//定义一个临时节点，将其指向头节点
		for (int i=1;i<m_nNodeSum;i++)				//遍历节点
		{
			pTmp = pTmp->m_pNext;				//获取下一个节点
		}
		return pTmp;							//返回尾节点
	}
	void AddNode(Type *pNode)					//添加节点
	{
		if (m_nNodeSum == 0)					//判断链表是否为空
		{
			m_pHeader = pNode;				//将节点添加到头节点中
		}
		else									//链表不为空
		{
			Type* pTrail = MoveTrail();			//搜索尾节点
			pTrail->m_pNext = pNode;			//在尾节点处添加节点
		}
		m_nNodeSum++;						//使链表节点数量加1
	}
	void IterateList()							//遍历链表
	{
		if (m_nNodeSum > 0)					//判断链表是否为空
		{
			Type* pTmp = m_pHeader;			//定义一个临时节点，将其指向头节点
			cout << pTmp->m_nData << endl;		//输出节点数据
			for (int i=1; i<m_nNodeSum; i++)		//遍历其他节点
			{
				pTmp = pTmp->m_pNext;			//获取下一个节点
				cout <<pTmp->m_nData << endl;	//输出节点数据
			}
		}
	}
	~CList()									//定义链表析构函数
	{
		if (m_nNodeSum > 0)					//链表不为空
		{
			Type *pDelete = m_pHeader;			//定义一个临时节点，指向头节点
			Type *pTmp = NULL;				//定义一个临时节点
			for(int i=0; i<m_nNodeSum; i++)		//遍历节点
			{
				pTmp = pDelete->m_pNext;		//获取下一个节点
				delete pDelete;					//释放当前节点
				pDelete = pTmp;				//将下一个节点设置为当前节点
			}
			m_nNodeSum = 0;					//将m_NodeSum设置为0
			pDelete = NULL;					//将pDelete置为空
			pTmp = NULL;						//将pTmp置为空
		}
		m_pHeader = NULL;						//将m_pHeader置为空
	}
};

class CNet									//定义一个节点类
{
public:
	CNet *m_pNext;							//定义一个节点指针，指向下一个节点
	int   m_nData;								//定义节点的数据
	CNet()									//定义节点类的构造函数
	{
		m_pNext = NULL;						//将m_pNext设置为空
	}
};

class CNode									//定义一个节点类
{
public:
	CNode *m_pNext;							//定义一个节点指针，指向下一个节点
	int   m_nData;								//定义节点的数据
	CNode()									//定义节点类的构造函数
	{
		m_pNext = NULL;						//将m_pNext设置为空
	}
};


int main(int argc, char* argv[])
{
	CList<CNode> nodeList;						//定义链表对象
	for(int i=0; i<5; i++)								//利用循环向链表中添加5个节点
	{
		CNode *pNode = new CNode();				//构造节点对象
		pNode->m_nData = i;						//设置节点数据
		nodeList.AddNode(pNode);					//添加节点到链表
	}
	nodeList.IterateList();							//遍历节点
	CList<CNet> netList;							//定义链表对象
	for(int j=0; j<5; j++)								//利用循环向链表中添加5个节点
	{
		CNet *pNode = new CNet();					//构造节点对象
		pNode->m_nData = j;						//设置节点数据
		netList.AddNode(pNode);						//添加节点到链表
	}
	netList.IterateList();								//遍历节点
	return 0;
}

3、模板类的静态数据成员

运行代码后可知，nodeList和netList均有各自的静态数据成员。但是，对于同一类型的模板实例，其静态数据成员是共享的。

#include "stdafx.h"
#include "iostream.h"

template <class Type>							//定义一个模板类
class CList									//定义CList类
{
private:
	Type *m_pHeader;							//定义头节点
	int   m_nNodeSum;							//节点数量
public:	
	static int m_ListValue;						//定义静态数据成员
	CList()									//定义构造函数
	{
		m_pHeader = NULL;						//将m_pHeader置为空
		m_nNodeSum = 0;						//将m_nNodeSum置为0
	}
};
template <class Type>
int CList<Type>::m_ListValue = 100;				//初始化静态数据成员

class CNet									//定义一个节点类
{
public:
	CNet *m_pNext;							//定义一个节点指针，指向下一个节点
	int   m_nData;								//定义节点的数据
	CNet()									//定义节点类的构造函数
	{
		m_pNext = NULL;						//将m_pNext设置为空
	}
};

class CNode									//定义一个节点类
{
public:
	CNode *m_pNext;							//定义一个节点指针，指向下一个节点
	int   m_nData;								//定义节点的数据
	CNode()									//定义节点类的构造函数
	{
		m_pNext = NULL;						//将m_pNext设置为空
	}
};

int main(int argc, char* argv[])
{
	CList<CNode> nodeList;							//实例化类模板
	nodeList.m_ListValue = 200;							//设置静态数据成员
	CList<CNet> netList;								//实例化类模板
	netList.m_ListValue = 300;							//设置静态数据成员
	cout << "nodeList实例：" << nodeList.m_ListValue << endl;	//输出静态数据成员
	cout << "netList实例: " << netList.m_ListValue << endl;		//输出静态数据成员
	return 0;
}

4、同一类型的模板实例共享静态数据成员

下面代码中的nodeList和netList均为CNode模板类的实例，运行可知，它们确实共享了静态数据成员。

#include "stdafx.h"
#include "iostream.h"

template <class Type>							//定义一个模板类
class CList									//定义CList类
{
private:
	Type *m_pHeader;							//定义头节点
	int   m_nNodeSum;							//节点数量
public:	
	static int m_ListValue;						//定义静态数据成员
	CList()									//定义构造函数
	{
		m_pHeader = NULL;						//将m_pHeader置为空
		m_nNodeSum = 0;						//将m_nNodeSum置为0
	}
};
template <class Type>
int CList<Type>::m_ListValue = 100;				//初始化静态数据成员

class CNet									//定义一个节点类
{
public:
	CNet *m_pNext;							//定义一个节点指针，指向下一个节点
	int   m_nData;								//定义节点的数据
	CNet()									//定义节点类的构造函数
	{
		m_pNext = NULL;						//将m_pNext设置为空
	}
};

class CNode									//定义一个节点类
{
public:
	CNode *m_pNext;							//定义一个节点指针，指向下一个节点
	int   m_nData;								//定义节点的数据
	CNode()									//定义节点类的构造函数
	{
		m_pNext = NULL;						//将m_pNext设置为空
	}
};

int main(int argc, char* argv[])
{
	CList<CNode> nodeList;							//实例化类模板
	nodeList.m_ListValue = 200;							//设置静态数据成员
	CList<CNode> netList;								//实例化类模板
	netList.m_ListValue = 300;							//设置静态数据成员
	cout << "nodeList实例：" << nodeList.m_ListValue << endl;	//输出静态数据成员
	cout << "netList实例: " << netList.m_ListValue << endl;		//输出静态数据成员
	return 0;
}