定义一个类mymath_C++:模板类

本文详细介绍了C++中的模板类概念及其应用。包括模板类的基本定义、实例化过程、派生方式等内容。通过实例展示了如何利用泛型编程提高代码复用性和灵活性。

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22.模板类

22.1 模板类

模板是泛型编程的基础,那什么是泛型编程呢?泛型编程是一种独立于任何特定数据类型编写代码的方式。

C++标准模板库中的数据容器、迭代器和算法,都是泛型编程的例子,它们都使用了模板的概念。比如动态数组vector是可以存放任何类型数据的容器,我们可以定义许多不同类型的vector,比如 vector 或 vector 。我们还可以定义保存键值对数据的map或map。

在定义一个类时先不指定类中数据成员的具体类型,而是用一个通用类型 T 来暂时替代,等到实例化类的对象时才确定类的成员数据的类型,这就叫模板类。

有了模板类,编译器会在编译阶段从类模板自动生成多个具体类型的类定义。类模板避免了程序员重复编程,但是并不等于程序中没有具体类型类的代码。只要程序中有一个模板类的实例对象,就会存在对应的具体类的代码。

22.2 定义模板类

模板类声明的形式如下所示:

template class class_name {

...

}

T是一个占位符,类被实例化的时候T可以替换成某个具体的数据类型。比如下面这个例子中学生成绩的数据类型有时候是用整型表示,有时候是用浮点型表示,那就可以把它定义为泛型T。

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<>中的泛型数据类型也可以是多个,比如。

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22.3 模板类的对象

实例化一个类模板时,对象的参数表中的参数必须是具体的类型名,如 string、int 或其他类的名字。它们用来一一对应地替换类模板定义中“类型参数表”中的类型参数。

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22.4 模板类的派生

可以从模板类派生出新的模板类,格式如下图所示:

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也从模板类派生非模板类 ,在派生中作为非模板类的基类,必须是类模板实例化后的类,并且在定义派生类前不需要模板声明语句:template。如下图所示:

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NUDT程序设计模拟测试 1. 请创建一个数据型为T的链表模板List,实现以下成员函数: 1) 默认构造函数List(),将该链表初始化为一个空链表(10分) 2) 拷贝构造函数List(const List& list),根据一个给定的链表构造当前链表(10分) 3) 析构函数~List(),释放链表中的所有节点(10分) 4) Push_back(T e)函数,往链表最末尾插入一个元素为e的节点(10分) 5) operator<<()友元函数,将链表的所有元素按顺序输出(10分) 6) operator=()函数,实现两个链表的赋值操作(10分) 7) operator+()函数,实现两个链表的连接,A=B+C(10分) 2. 请编写main函数,测试该模板的正确性: 1) 用List模板定义一个List型的模板类对象int_listB,从键盘读入m个整数,调用Push_back函数将这m个整数依次插入到该链表中;(4分) 2) 用List模板定义一个List型的模板类对象int_listC,从键盘读入n个整数,调用Push_back函数将这n个整数依次插入到该链表中;(4分) 3) 用List模板定义一个List型的模板类对象int_listA,调用List的成员函数实现A = B + C;(4分) 4) 用cout直接输出int_listA的所有元素(3分) 5) 用List模板定义List型的模板类对象double_listA, double_listB, double_listC,重复上述操作。(15分) 3. 输入输出样例: 1) 输入样例 4 12 23 34 45 3 56 67 78 3 1.2 2.3 3.4 4 4.5 5.6 6.7 7.8 2) 输出样例 12 23 34 45 56 67 78 1.2 2.3 3.4 4.5 5.6 6.7 7.8
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