c++类模板

简介：C++类模板提供一种参考范式，能够按照需要生成想要的数据类型。

1、类模板

        类模板是创建类的模板，根据代码编写时传递的参数类型生成不同的类结构体，这些类的成员名称相同，但是指向的数据类型是不同的。通用类型可以替代：成员方法的返回值、成员方法函数体里面的数据类型、成员属性的类型。

#include<iostream>
using namespace std;


typedef struct student {
	int age;
	string name;
} S1, S2;//两个别名

template<class T1, class T2>
class PC {
	public:
		//通用类型用于函数返回值
		T1 showinfo() {
			T2 a;//通用类型用于函数体变量
			cout << 666;
		}
		//通用类型用于成员变量
		T2 a;
		int b=3;
		S1 s1={18,"mmd"};
};

int main() {
	PC<int, float> pc1;//括号法调用默认构造
	cout << pc1.s1.age;
};

        此外，由于类是自定义的数据类型，在运行时无法临时生成，所以在编译之前必须要生成这些有类模板类对象。也就是类模板必须显示的指定参数类型并创建。

        下面是类模板的一些注意点：

• 创建对象时，必须指定类模板的参数类型；
• 类方法里面的数据操作必须满足指定的参数类型；
• 类模板可以给类型参数指定默认类型；

#include<iostream>
using namespace std;


typedef struct student {
	int age;
	string name;
} S1, S2;//两个别名

template<class T1, class T2=float>//指定T2为float
class PC {
	public:
		//通用类型用于函数返回值
		T1 showinfo() {
			T2 a;//通用类型用于函数体变量
			cout << 666;
		}
		//通用类型用于成员变量
		T2 a;
		int b=3;
		S1 s1={18,"mmd"};
};

int main() {
	PC<int> pc1;//括号法调用默认构造
	cout << pc1.s1.age;
};

• 模板类的成员函数可以类里面声明，类外实现

#include<iostream>
using namespace std;
typedef struct student {
	int age;
	string name;
} S1, S2;//两个别名

template<class T1, class T2 = float> //指定T2为float
class PC {
	public:
		//通用类型用于函数返回值
		T1 showinfo();
};

template<class T1, class T2> //类外实现不需要指定默认类型，因为类模板已经给了
T1 PC<T1,T2>::showinfo(){
	cout << 666;
	return 0;
};

int main() {
	PC<int> pc1;//括号法调用默认构造
	pc1.showinfo();
};

• 使用new关键字创建模板类对象，PC<int>就是一个类对象。

#include<iostream>
using namespace std;
typedef struct student {
	int age;
	string name;
} S1, S2;//两个别名

template<class T1, class T2 = float> //指定T2为float
class PC {
	public:
		int a;
		//通用类型用于函数返回值
		T1 showinfo();
		PC(){};
		PC(int a) {
			this->a = a;
		};
};

template<class T1, class T2> //类外实现不需要指定默认类型，因为类模板已经给了
T1 PC<T1, T2>::showinfo() {
	cout << 666;
	return 0;
};

int main() {
	PC<int>* pc1 = new PC<int>;//使用new创建一个堆区的对象，调用默认构造
	pc1->showinfo();
	PC<int>* pc2 = new PC<int>(3);//使用new创建一个堆区的对象，调用带参数构造
	cout<<pc2->a;
	delete pc1;delete pc2;
};

• 模板类里面如果存在成员方法使用了参数类型，如果这个成员方法没有被调用那么就不会生成这个函数对象。

2、类模板的编写方法

        类模板实际上就是数据类型参数化，当我们编写模板类的时候，最好遵循下面的步骤：

1. 编写一个具体类型的类；
2. 调试类代码，确保没有问题；
3. 将具体类型的类修改为模板类；

3、非通用类型参数

        这种做法就是向模板进行实际数据的传递。这种参数可以使用默认值代替，类生成时传递过去的参数需要使用常量表达式计算得到，类里面无法修改该参数。

4、模板类的继承

        模板类的继承分为下面的几种：

1. 模板类继承普通类（新类是一个模板）
2. 普通类继承模板类（新类是一个模板类）
3. 模板类继承模板类（新类仍然是一个模板）
4. 普通类继承模板类的实例类（新类是一个普通类）
5. 模板类继承模板类的实例类（新类仍然是一个模板）

        总结：如果最终的类要求是普通类，那么就得明确这个新类里面所有的类型参数。否则就得变成类模板。此时模板形参可以放到继承方式的类里面。

5、模板类对象作为函数参数

        当模板的参数指定之后，就会生成一个类，也就是一种数据类型。由于C++是强类型语言，需要显式的指定变量类型，所有类模板对象也是有类型的的。

        针对每一种模板实例类类型，单独写一个函数处理这种类型的数据即可。如果某一系列类模板具有相同的动作和行为，那么则可以将函数模板化或者类模板化。