STL - 2 - 类模板

二、类模版

类的成员变量,成员函数,成员类型,以及基类中如果包含参数化的类型,那么该类就是一个类模板

1.定义:

template<typename 类型形参1,typename 类型形参2,...>
    class 类模板名[:基类]{
    成员变量
    成员函数
    成员类型
};

 

2.使用

类模板名<类型实参1,类型实参2,...> 对象;

类模板名<类型实参1,类型实参2,...> &引用 = 对象;

类模板名<类型实参1,类型实参2,...> *指针 = &对象;

|<————类/类型/作用域-———>|

类模板不能隐式推断,必须显示指明类型实参.

 

3.两步实例化

                  编译期               运行期  

类模板 — 实例化 -> 类 — 实例化 -> 对象

                  编译器               处理器

参见: class.cpp

只有当调用成员函数的时候才 编译器才做类型检查

 

4.类型参数

类模板中,所有的成员函数(无论其是否使用类型参数)都是函数模板,都要延迟编译(即在编译器看到调用该函数时编译)，因此,只有那些被调用的成员函数才会被实例化

某些类型虽然没有提供该类模板所需要的全部功能,但照样可以实例化该模板,只要不直接或间接调用那些依赖于未提供功能的成员函数即可

 

5.类模板的静态成员变量

非模板:

• 静态成员变量是类的一部分,一个类只有一份
• 普通成员变量是对象的一部分,每个对象都有一份

类模板的静态成员变量,既不是一个模板一份实例,也不是一个对象一份实例,而是在该类模板的每个实例化类中都有一份对立的实例,且为该实例化类所创建的每个对象所共享。

-----参见static.cpp

 

6.递归实例化

用一个类模板的实例化类型实例化该类模板自身

构建在空间上具有递归特征的复合结构,如:多维数组,二叉树等等

template<typename T> class Array{..};

template<typename T> class list{...};

template<typename T> class Tree{...};

 

Array<Array<int> > 二维数组

Array<List<int> >  链表数组

List<Array<int> >  数组链表

List<List<int> >   二维链表      ====>通过哈希值放姓名

Tree<List<Array<int> > > 数组链表树

参见:array.cpp

 

7.特化/特例化

当一个类模板的通用实现无法满足某些特殊类型的需要,或者虽然可以满足需要,但是性能不佳,这时可以编写针对该

特殊类型的特殊实现,这就叫类模板的特例化

(1)完全特化:针对全部类型参数所做的特化  =====>用的比较多

• • 全类特化:用特定类型替换类型参数,把整个类模板重写一遍

  • 成员特化:只重写类模板中部分与特定类型相关的成员函数   参见:spec.cpp

(2)局部特化(偏特化)

参见:part.cpp

 

MCB(memory control block)内存控制块

malloc分配的堆内存前面会多出12个字节,里面有三块内容,一个是分配的字节数,一个是在用状态,一个是指针指向一下个块.

free的时候,会访问这个MCB,因此不能对free的这个指针进行+-操作.

 

8.智能指针

(1)利用局部对象的析构函数销毁堆对象.

(2)通过操作符重载用智能指针来模拟平凡指针的用法

(3)通过类型参数泛型化所维护的堆对象

(4)通过转移语义避免浅拷贝和深拷贝的矛盾

(5)通过局部特化来区分单个对象和对象数组  ===>两种的释放方式不同

 

智能指针的实现  参见auto.cpp

 

C++2011一般不推荐使用auto_ptr,而是代之以smart_ptr  ====>真正的只能指针

 

转载于:https://my.oschina.net/cotsnail/blog/759419