今天进行了新的学习,关于c++模板的使用。模板是 C++ 中一种泛型编程的机制,允许在编写代码时使用参数化类型或参数化值。通过模板,可以编写通用的代码,以处理多种不同类型的数据,从而提高代码的复用性和灵活性。
C++ 中有两种主要类型的模板:函数模板和类模板。
一、函数模板
函数模板允许定义通用的函数,其中函数的参数或返回值可以是类型参数化的。通过使用尖括号
< >
来声明函数模板,其中尖括号内指定类型参数的名称。示例:
#include <iostream> using namespace std;//函数模板 template<typename T> T add(T a, T b) {return a + b; }int main() {int sum1 = add(10, 60); // 调用模板函数,T 推导为 intdouble sum2 = add(10.35, 60.95);// 调用模板函数,T 推导为 doublecout << "sum1=" << sum1 << endl;cout << "sum2=" << sum2 << endl;return 0; }
// 函数模板 template <typename T> T max(T a, T b) {return (a > b) ? a : b; }int main() {int intResult = max(5, 10); // 实例化为 int 版本的 max 函数double doubleResult = max(3.14, 2.71); // 实例化为 double 版本的 max 函数char charResult = max('A', 'B'); // 实例化为 char 版本的 max 函数return 0; }
在上述示例中,我们使用了函数模板
template <typename T> T max(T a, T b)
来实现一个通用的比较函数。模板参数T
是一个占位符,表示可以是任意类型。当我们调用max(5, 10)
时,编译器会自动推导出T
为int
,然后实例化为int
版本的max
函数,所以返回的结果是整数的最大值。同样地,调用max(3.14, 2.71)
时,T
被推导为double
,所以实例化为double
版本的max
函数,返回的结果是浮点数的最大值。
二、类模板
类模板允许定义通用的类,其中类的成员变量或成员函数可以是类型参数化的。通过使用尖括号
< >
来声明类模板,其中尖括号内指定类型参数的名称。示例:
#include <iostream> using namespace std; // 类模板 template <typename T> class MyContainer { private:T* data;size_t size; public:MyContainer(size_t n) : size(n) {data = new T[n];}~MyContainer() {delete[] data;}T& operator[](size_t index) {return data[index];}size_t getSize() const {return size;} }; int main() {// 实例化 MyContainer<int> 类模板,T 被推导为 intMyContainer<int> intContainer(5);for (size_t i = 0; i < intContainer.getSize(); ++i) {intContainer[i] = i + 1;cout << intContainer[i] << endl;}// 实例化 MyContainer<double> 类模板,T 被推导为 doubleMyContainer<double> doubleContainer(3);for (size_t i = 0; i < doubleContainer.getSize(); ++i) {doubleContainer[i] = 3.14 * (i + 1);cout << intContainer[i] << endl;}return 0; }
在上述示例中,我们定义了一个类模板
MyContainer
,用于动态管理数据。MyContainer
类模板可以适用于不同类型的数据,例如MyContainer<int>
和MyContainer<double>
。在main
函数中,我们分别实例化了MyContainer<int>
和MyContainer<double>
类模板,并使用它们来存储整数和浮点数的数据。这样,我们可以通过类模板实现通用的数据容器,而不需要为每种数据类型单独编写不同的代码。
通过今天的学习,我了解到类模板允许我们写一次代码,然后根据需要用不同的类型实例化它,从而实现通用性和复用性。这是 C++ 泛型编程中非常强大和重要的特性。