C++模板

最新推荐文章于 2025-04-21 16:51:31 发布

编码小哥

最新推荐文章于 2025-04-21 16:51:31 发布

阅读量560

点赞数 5

分类专栏： C++ 文章标签： c++ 开发语言

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_20490175/article/details/144654502

版权

C++ 专栏收录该内容

27 篇文章

订阅专栏

【欢迎关注编码小哥，学习更多实用的编程方法和技巧】

C++模板是C++语言中的一种强大特性，允许程序员编写通用的、可重用的代码。模板可以用于函数和类，使得同一段代码可以处理不同类型的数据。本文将详细介绍C++模板的概念、类型、使用方法以及一些示例。

一、模板的基本概念

模板是一种编程工具，允许在编写代码时不指定具体的数据类型，而是在使用时再指定。模板的主要目的是实现代码的复用，减少重复代码的编写。

1.1 模板的类型

C++模板主要分为两种类型：

函数模板：用于定义通用的函数。
类模板：用于定义通用的类。

二、函数模板

2.1 定义函数模板

函数模板的基本语法如下：

template <typename T>
T add(T a, T b) 
{
    return a + b;
}

在这个例子中，T是一个类型参数，表示可以是任何数据类型。add函数可以接受任何类型的参数，只要它们是相同的类型。

2.2 使用函数模板

使用函数模板时，编译器会根据传入的参数类型自动推导出T的具体类型。

#include <iostream>

template <typename T>
T add(T a, T b) 
{
    return a + b;
}

int main() 
{
    std::cout << "Int addition: " << add(3, 4) << std::endl;          // 输出: 7
    std::cout << "Double addition: " << add(3.5, 4.5) << std::endl;  // 输出: 8
    return 0;
}

2.3 函数模板的特化

有时，我们可能需要为特定类型提供不同的实现，这时可以使用模板特化。

#include <iostream>

template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

// 特化版本：处理字符串
template <>
std::string add<std::string>(std::string a, std::string b) {
    return a + " " + b; // 连接字符串
}

int main() 
{
    std::cout << "Int addition: " << add(3, 4) << std::endl;          // 输出: 7
    std::cout << "String addition: " << add(std::string("Hello"), std::string("World")) << std::endl; // 输出: Hello World
    return 0;
}

三、类模板

3.1 定义类模板

类模板的基本语法如下：

template <typename T>
class Box 
{
public:
    Box(T value) : value(value) {}
    T getValue() const { return value; }
private:
    T value;
};

3.2 使用类模板

使用类模板时，指定具体的类型来创建对象。

#include <iostream>

template <typename T>
class Box {
public:
    Box(T value) : value(value) {}
    T getValue() const { return value; }
private:
    T value;
};

int main() 
{
    Box<int> intBox(123);
    Box<double> doubleBox(456.78);
    
    std::cout << "Int Box: " << intBox.getValue() << std::endl;       // 输出: 123
    std::cout << "Double Box: " << doubleBox.getValue() << std::endl; // 输出: 456.78

    return 0;
}

3.3 类模板的特化

类模板也可以进行特化，提供特定类型的实现

#include <iostream>

template <typename T>
class Box {
public:
    Box(T value) : value(value) {}
    T getValue() const { return value; }
private:
    T value;
};

// 特化版本：处理字符串
template <>
class Box<std::string> {
public:
    Box(std::string value) : value(value) {}
    std::string getValue() const { return "String: " + value; }
private:
    std::string value;
};

int main() 
{
    Box<int> intBox(123);
    Box<std::string> strBox("Hello");

    std::cout << "Int Box: " << intBox.getValue() << std::endl;       // 输出: 123
    std::cout << strBox.getValue() << std::endl;                      // 输出: String: Hello

    return 0;
}