C++模板类与智能指针实战解析-优快云博客

一、模板函数（compare）
        1.一般模板函数
        2.特化模板函数
二、类模板Queue
        1.类模板（Queue）
        2.成员模板函数
        3.模板特化：模板函数特化、模板成员函数特化、模板类特化
三、模板类AutoPtr
        1.构造函数
        2.析构函数
        3.拷贝构造函数
        4.等号、->、*等运算符重载
        5.6主函数调用AutoPtr

二、实验过程

1.模板函数

函数模板是通用的函数描述，它们使用泛型来定义函数，其中的泛型可用具体的类型替换。通过将类型作为参数传递给模板，可使编译器生成该类型的函数。由于模板允许以泛型（而不是具体类型）的方式编写程序，因此有时候也被称为通用编程。

1.1一般模板函数

一个简单的数字比较的代码：

 template <class Type>  //使用template 定义Type变量表示Type可以是任何数据类型
 int compare(const Type& v1, const Type& v2){
     if(v1<v2) return -1;
     if(v1>v2) return 1;
     return 0;
 }

这段代码可以让传入的参数是任意的数据类型，不需要考虑传入的是整形或者字符型等等而单独实现一个函数了。

测试代码：

int main()
{
    cout<<compare(10,20)<<endl;
    cout<<compare(3.14,2.56)<<endl;
}

运行结果：

1.2特化模板函数

模板特化：就是在实例化模板时，对特定类型的实参进行特殊处理，即实例化一个特殊的实例版本，当以特化定义时的形参使用模板时，将调用特化版本。在我们要比较字符串时，我们就需要特化模板函数。

template <>//声明是模板特化函数 
int compare<const char *>(const char* const& v1, const char * const& v2) //进行特化
{
    return strcmp(v1,v2); //调用字符串比较函数
}//模板函数只能写在头文件内，而特化函数的实现只能写在CPP内

测试代码：

int main()
{
   cout<<compare("azurlane","arknight")<<endl;
}

运行结果：

2.类模板Queue

2.1类模板

我们需要编写多个形式和功能都相似的函数，因此有了函数模板来减少重复劳动；我们也需要编写多个形式和功能都相似的类，于是c++引人了类模板的概念，编译器从类模板可以自动生成多个类，避免了程序员的重复劳动。

使用模板类可以使用户为类定义一种模式，使得类中的某些数据成员、某些成员函数的参数、返回值或局部变量能取不同类型（包括系统预定义和用户自定义的）。

C++ 中类模板的写法如下：

template <类型参数表>
class 类模板名{
    成员函数和成员变量
};

定义一个类模板Queue和管理类QueueItem

template<class Type>      //Type表示通用数据类型,即可以取任意返回值
class Queue;              
template<class Type>      //类模板的定义,类模板的使用实际上是将类模板实例化成一个具体的类
class QueueItem
{
    Type item;
    QueueItem * next;
    QueueItem(const Type& val):item(val),next(NULL){}   //参数列表构造器方法
    friend Queue<Type>;      //将队列定义为友元类，方便访问私有变量
    friend ostream& operator<<(ostream &os,const Queue<Type> &que);
public:
    QueueItem<Type>* operator++()
    {
        return next;     //返回队列下一个元素的指针
    }
    Type & operator*()  //取出存储的元素
    {
        return item;
    }
};
 
template<class Type>
class Queue
{
public:
    Queue();
    Queue(const Queue &q);
    ~Queue();
    bool isEmpty();                        //判断队列是否为空
    void push(const Type& val);          //在队列里面增加元素
    void pop();                          //在队列里面删除元素
    void destroy();                      //清空队列
    Type& front();                       //输出队列中的第一个元素
    void copy_item(const Queue &orig);   //拷贝全部队列
    template<class It>                   //成员模板函数
    Queue(It beg,It end);                //新的有参构造函数
    template<class It>
    void assign(It beg,It end);          //向队列中添加指定数据
    template<c