C++之类模板的概念和意义

    科技2024-01-16  97

    类模板

    一些类主要用于存储和组织数据元素

    类中数据组织的方式和数据元素的具体类型无关

    如:数组类、链表类、Stack、Queue类、等

    1、C++中将模板的思想应用于类,使得类的实现不关注数据元素的具体类型,而只关注类所需要实现的功能。

    C++中的类模板

    1、以相同的方式处理不同的类型 2、在类声明前使用template进行标识; 3、用于说明类中使用的泛指类型T,

    类模板的应用

    1、只能显示指定具体类型,无法自动推导, 2、使用具体类型定义对象,

    声明的泛型类型T可以出现在类模板的任意地方

    编译器对类模板的处理方式和函数模板相同

    1、从类模板通过具体类型产生不同的类; 2、在声明的地方对类模板代码本身进行编译; 3、在使用的地方对参数替换后的代码进行编译。

    实例分析1

    #include <iostream> #include <string> #include <cstdlib> using namespace std; template <typename T> class Operator { public: T add(T a, T b) { return a + b; } T minus(T a, T b) { return a - b; } T multiply(T a, T b) { return a * b; } T divide(T a, T b) { return a / b; } }; string operator -(string l, string r) { return "Minus"; } int main() { Operator<int> op1; cout << op1.add(1, 2) << endl; Operator<string> op2; cout << op2.add("hello", "world") << endl; cout << op2.minus("hello", "world") << endl; return 0; }

    类模板的工程应用

    1、类模板必须在头文件中定义; 2、类模板不能分开实现在不不同的文件中; 3、类模板外部定义的成员函数需要加上模板<>声明

    实例分析2 头文件

    #ifndef OPERATOR_H #define OPERATOR_H template <typename T> class Operator { public: T add(T a, T b); T minus(T a, T b); T multiply(T a, T b); T divide(T a, T b); }; template <typename T> T Operator<T>::add(T a, T b) { return a + b; } template <typename T> T Operator<T>::minus(T a, T b) { return a - b; } template <typename T> T Operator<T>::multiply(T a, T b) { return a * b; } template <typename T> T Operator<T>::divide(T a, T b) { return a / b; } #endif

    main.c文件

    #include <iostream> #include <string> #include <cstdlib> #include "Operator.h" using namespace std; int main() { Operator<int> op1; cout << op1.add(1, 2) << endl; cout << op1.multiply(4, 5) << endl; cout << op1.minus(4, 5) << endl; cout << op1.divide(20, 5) << endl; Operator<string> op2; cout << op2.add("hello", "world") << endl; return 0; }

    小结

    1、泛型编程的思想可以应用于类; 2、类模板以相同的方式处理不同的数据类型; 3、类模板非常适用于编写数据结构的相关代码; 4、类模板在使用时只能显示指定类型。

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