[c++基础] 模板与深/浅复制

1.泛型编程

概念：

泛型编程是一种基于发现高效率算法的最抽象表示的编程方法，也就是说，以算法为起点并寻找能使其工作且有效率工作的最一般的必要条件集。泛型编程假定有某些基本的法则在支配软件组件的行为，并且基于这些法则有可能设计可互操作的模块。

普通函数改写成泛型函数

2.深复制与浅复制

传送门

深拷贝和浅拷贝可以简单理解为：如果一个类拥有资源，当这个类的对象发生复制过程的时候，资源重新分配，这个过程就是深拷贝，反之，没有重新分配资源，就是浅拷贝。

当用一个已初始化过了的自定义类类型对象去初始化另一个新构造的对象的时候，拷贝构造函数就会被自动调用。也就是说，当类的对象需要拷贝时，拷贝构造函数将会被调用。

以下情况都会调用拷贝构造函数：
（1）一个对象以值传递的方式传入函数体 
（2）一个对象以值传递的方式从函数返回 
（3）一个对象需要通过另外一个对象进行初始化。

如果在类中没有显式地声明一个拷贝构造函数，那么，编译器将会自动生成一个默认的拷贝构造函数，该构造函数完成对象之间的位拷贝。位拷贝又称浅拷贝，后面将进行说明。

自定义拷贝构造函数是一种良好的编程风格，它可以阻止编译器形成默认的拷贝构造函数，提高源码效率。

1. Class A d;
   vector<ClassA> *a = new vector<ClassA>();
   a->push_back(d);
   delete a;

   解析：在这里要注意的是，a里的ClassA元素和d是不同的对象，push_back的语句实际上是调用了ClassA的复制构造函数。如果ClassA中没有定义复制构造函数，编译器会为ClassA类构造一个默认的复制构造函数（浅复制）。如果类中的数据成员涉及到指针，浅复制会导致两个对象中的指针指向同一块内存，最后调用析构函数的时候，可能导致同一块内存被释放两次，引起程序崩溃。因此在这里要注意深复制和浅复制。

3. 模板

（1）函数模板

Template<class/typename T>

返回类型函数名（形参表）{//函数定义体}

T min(Tx,Ty) {return(x<y)?x:y;}

（2）类模板

Template<class或者也可以用typenameT>

class类名｛／／类定义．．．．．．｝；

 

试用多态实现线性表，要求具备线性表的基本操作：插入、删除、测长等。

#include<iostream>
#include<cstdlib>
using namespace std;

template<typename t>
struct tcontainer
{
    virtual void push(const t&) = 0;
    virtual void pop() = 0;
    virtual const t& begin() = 0;
    virtual const t& end() = 0;
    virtual size_t size() = 0;
};

template<typename t>
struct tvector:public tcontainer<t>
{
    static const size_t _step = 100;
    tvector () {
        _size = 0;    //初始化vector实际大小
        _cap = _step; //vector容量为100
        buf = 0;      //首地址，需要动态分配内存
        re_capacity(_cap);  //此时buf为空，即要设置buf初始值
    }

    ~tvector() {
        free(buf);
    }

    void re_capacity(size_t s) {
        if (!buf)
            buf = (t*)malloc(sizeof(t)*s);
        else
            buf = (t*)realloc(buf, sizeof(t)*s);
    }

    virtual void push(const t& v) {
        if (_size >= _cap)
            re_capacity(_cap+=_step);
        buf[_size++] = v;
    }

    virtual void pop() {
        if (_size)
            _size--;
    }

    virtual const t& begin() {
        return buf[0];
    }

    virtual const t& end() {
        if (_size)
            return buf[_size-1];
    }

    virtual size_t size() {
        return _size;
    }

    const t& operator[] (size_t i) {
        if (i >= 0 && i < _size)
            return buf[i];
    }

    private:
    size_t _size; //实际元素个数
    size_t _cap; //已分配的容量
    t* buf;
};

int main() {
    tvector<int> v;
    for (int i = 0; i < 1000; ++i)
        v.push(i);
    for (int i = 0; i < 1000; ++i)
        cout << v[i] << endl;
}

4. 模板特化

全特化就是限定死模板实现的具体类型，偏特化就是如果这个模板有多个类型，那么只限定其中的一部分。

类模板可以全特化，也可以偏特化；函数模板只可以全特化。

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