类模板详解-优快云博客

类模板

允许使用函数模板，对于功能相同而数据类型不同的一些函数，不必一一定义各个函数，可以定义一个可对任何类型变量进行操作的函数模板，在调用函数时，系统会根据实参的类型，取代函数模板中的类型参数，得到具体的函数。这样可以简化程序设计。

类模板一般定义形式：
template <class虚拟类型参数>//声明一个模板，虚拟类型名为numtype
class 类模板名
{ 类体定义 }

请将此类模板和类定义作一比较，可以看到有两处不同：

(1)声明类模板时要增加一行: template<class虚拟类型参数>
(2)原有的类型名换成虚拟类型参数名numtype。在建立类对象时，如果将实际类型指定为int型，编译系统就会用int取代所有的numtype，如果指定为float型，就用float取代所有的numtype。这样就能实现"一类多用"。
(3)由于类模板包含类型参数，因此又称为参数化的类。如果说类是对象的抽象，对象是类的实例，则类模板是类的抽象，类是类模板的实例。利用类模板可以建立含各种数据类型的类。
(4)类模板的引用：类模板名<实际类型名> 对象名(实参表列)；

例14 声明一个类模板，利用它分别实现两个整数、浮点数和字符的比较，求出大数和小数。
#include <iostream>
using namespace std;
template<class numtype> //定义类模板
class Compare
{public:
Compare(numtype a,numtype b)
{x=a;y=b;}
numtype max()
{return (x>y)?x:y;} //引用C语言中条件运算符
numtype min()
{return (x<y)?x:y;}
private:
numtype x,y; };

int main()
{ Compare<int> cmp1(3,7); //定义对象cmpl，用于两个整数的比较
cout<<cmp1.max()<<" is the Maximum of two inteder numbers."<<endl;
cout<<cmp1.min()<<" is the Minimum of two inteder numbers."<<endl<<endl;
Compare<float> cmp2(45.78,93.6); //定义对象cmp2，用于两个浮点数的比较
cout<<cmp2.max()<<" is the Maximum of two float numbers."<<endl;
cout<<cmp2.min()<<" is the Minimum of two float numbers."<<endl<<endl;
Compare<char> cmp3('a','A');//定义对象cmp3，用于两个字符的比较
cout<<cmp3.max()<<" is the Maximum of two characters."<<endl;
cout<<cmp3.min()<<" is the Minimum of two characters."<<endl;
return 0;}

运行结果如下：
7 is the Maximum Of two integers
3 is the Minimum Of two integers．
93.6 is the Maximum Of two float numbers．
45.78 is the Minimum OftWO float numbers．
a is the Maximum Of two characters．
A is the Minimum Of two characters．

可以这样声明和使用类模板：
(1)先写出一个实际的类(如本节开头的Compare int)。由于其语义明确，含义清楚，一般不会出错。
(2)将此类中准备改变的类型名(如int要改变为float或char)改用一个自己指定的虚拟类型名(如上例中的numtype)。
(3)在类声明前面加入一行，格式为
template<class虚拟类型参数>
如 template<classnumtype> //注意本行末尾无分号
class Compare
{…}；//类体

(4)用类模板定义对象时用以下形式：
类模板名<实际类型名>对象名；
类模板名<实际类型名> 对象名(实参表列)；

(5)如果在类模板外定义成员函数，应写成类模板形式：
template<class虚拟类型参数>
函数类型类模板名<虚拟类型参数>::成员函数名(函数形参表列){…}

说明：
(1)类模板的类型参数可以有一个或多个，每个类型前面都必须加class，如
template<class Tl，class T2>
class someclass
{…}；
在定义对象时分别代人实际的类型名，如
someelass<int,double> obj；
(2)和使用类一样，使用类模板时要注意其作用域，只能在其有效作用域内用它定义对象。如果类模板是在A文件开头定义的，则A文件范围内为有效作用域，可以在其中的任何地方使用类模板，但不能在B文件中用类模板定义对象。
(3)模板可以有层次，一个类模板可以作为基类，派生出派生模板类。

#include <iostream>
using namespace std;

template<class numtype> //定义类模板
class Compare
{
public:
	Compare(numtype a,numtype b)
	{
		x=a;
		y=b;
	}
    numtype max();
    numtype min();
private:
	numtype x,y; 
};

template<class numtype>
numtype Compare<numtype>::max()
{
	return (x>y)?x:y;
} 
template<class numtype>
numtype Compare<numtype>::min()
{
	return (x<y)?x:y;
}


int main()
{ 
	Compare<int> cmp1(3,7); //定义对象cmpl，用于两个整数的比较
    cout<<cmp1.max()<<" is the Maximum of two inteder numbers."<<endl;
    cout<<cmp1.min()<<" is the Minimum of two inteder numbers."<<endl<<endl;
    Compare<float> cmp2(45.78,93.6); //定义对象cmp2，用于两个浮点数的比较
    cout<<cmp2.max()<<" is the Maximum of two float numbers."<<endl;
    cout<<cmp2.min()<<" is the Minimum of two float numbers."<<endl<<endl;
    Compare<char> cmp3('a','A');//定义对象cmp3，用于两个字符的比较
    cout<<cmp3.max()<<" is the Maximum of two characters."<<endl;
    cout<<cmp3.min()<<" is the Minimum of two characters."<<endl;
    return 0;
}

类模板（转）