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C/C++ 模板类模板与函数模板区别,以及用法详解

作者:CtrlX
  • 2022 年 8 月 30 日
    山东
  • 本文字数:2755 字

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C/C++模板类模板与函数模板区别,以及用法详解

类模板

类模板语法

类模板作用:


  • 建立一个通用类,类中的成员 数据类型可以不具体制定,用一个虚拟的类型来代表。


语法:


template<typename T>
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解释:


template --- 声明创建模板


typename --- 表面其后面的符号是一种数据类型,可以用 class 代替


T --- 通用的数据类型,名称可以替换,通常为大写字母


示例:


#include <string>//类模板template<class NameType, class AgeType> class Person{public:  Person(NameType name, AgeType age)  {    this->mName = name;    this->mAge = age;  }  void showPerson()  {    cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;  }public:  NameType mName;  AgeType mAge;};
void test01(){ // 指定NameType 为string类型,AgeType 为 int类型 Person<string, int>P1("孙悟空", 999); P1.showPerson();}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;}
复制代码


总结:类模板和函数模板语法相似,在声明模板 template 后面加类,此类称为类模板

类模板与函数模板区别

类模板与函数模板区别主要有两点:


  1. 类模板没有自动类型推导的使用方式

  2. 类模板在模板参数列表中可以有默认参数(只有类模板可以)


示例:


1、类模板没有自动类型推导的使用方式


#include <string>//类模板template<class NameType, class AgeType> class Person{public:  Person(NameType name, AgeType age)  {    this->mName = name;    this->mAge = age;  }  void showPerson()  {    cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;  }public:  NameType mName;  AgeType mAge;};
//1、类模板没有自动类型推导的使用方式void test01(){ // Person p("孙悟空", 1000); // 错误 类模板使用时候,不可以用自动类型推导 Person <string ,int>p("孙悟空", 1000); //必须使用显示指定类型的方式,使用类模板 p.showPerson();}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;}
复制代码


2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数


#include <string>//类模板template<class NameType, class AgeType = int> //类模板在模板参数列表中可以有默认参数class Person{public:  Person(NameType name, AgeType age)  {    this->mName = name;    this->mAge = age;  }  void showPerson()  {    cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;  }public:  NameType mName;  AgeType mAge;};
//2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数void test02(){ Person <string> p("猪八戒", 999); //类模板中的模板参数列表 可以指定默认参数 p.showPerson();}
int main() {
test02();
system("pause");
return 0;}
复制代码


总结:


  • 类模板使用只能用显示指定类型方式

  • 类模板中的模板参数列表可以有默认参数

类模板中成员函数创建时机

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的:


  • 普通类中的成员函数一开始就可以创建

  • 类模板中的成员函数在调用时才创建(ps:这一特性在类模板分文件编写时会产生问题)


示例:


class Person1{public:  void showPerson1()  {    cout << "Person1 show" << endl;  }};
class Person2{public: void showPerson2() { cout << "Person2 show" << endl; }};
template<class T>class MyClass{public: T obj;
//下面两个成员函数可以编译成功,因为类模板中的成员函数,并不是一开始就创建的,而是在模板调用时再生成,不会报错。 void fun1() { obj.showPerson1(); } void fun2() { obj.showPerson2(); }
};
void test01(){ MyClass<Person1> m;//可以编译成功,但是下面只能调用fun1(),调用fun2()报错 m.fun1();
//m.fun2();//编译会出错,说明函数调用才会去创建成员函数}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;}
复制代码


总结:类模板中的成员函数并不是一开始就创建的,因为无法确定数据类型,在调用时才去创建

类模板对象做函数参数

学习目标:


  • 类模板实例化出的对象,向函数传参的方式


一共有三种传入方式:


  1. 指定传入的类型 --- 直接显示对象的数据类型

  2. 参数模板化 --- 将对象中的参数变为模板进行传递

  3. 整个类模板化 --- 将这个对象类型 模板化进行传递


示例:


#include <string>//类模板template<class NameType, class AgeType = int> class Person{public:  Person(NameType name, AgeType age)  {    this->mName = name;    this->mAge = age;  }  void showPerson()  {    cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;  }public:  NameType mName;  AgeType mAge;};
//1、指定传入的类型void printPerson1(Person<string, int> &p) { p.showPerson();}void test01(){ Person <string, int >p("孙悟空", 100); printPerson1(p);}
//2、参数模板化template <class T1, class T2>void printPerson2(Person<T1, T2>&p){ p.showPerson(); cout << "T1的类型为: " << typeid(T1).name() << endl;//查看该变量的数据类型 cout << "T2的类型为: " << typeid(T2).name() << endl;}void test02(){ Person <string, int >p("猪八戒", 90); printPerson2(p);}
//3、整个类模板化template<class T>void printPerson3(T & p){ cout << "T的类型为: " << typeid(T).name() << endl; p.showPerson();
}void test03(){ Person <string, int >p("唐僧", 30); printPerson3(p);}
int main() {
test01(); test02(); test03();
system("pause");
return 0;}
复制代码


总结:


  • 通过类模板创建的对象,可以有三种方式向函数中进行传参

  • 使用比较广泛是第一种:指定传入的类型


PS:查看数据类型函数typeip().name()


注意 string 类型返回值很长!


应用:


结合实际操作来看,第一种很常用,因为在传入之后只需要进行操作就行,不需要再考虑判定其是字符还是数字的问题。


第二种是保证其在一个类别中的万能性,比如你想对任意数据类型的数组作交换,但只想写一种函数,就可以用,但相对的会费脑子,在日常打代码一个复制粘贴改改就能写,但需要想的很远,等同于你象棋开局走一步就能达到到将死对面的所有情况你都要想,而且维护方面也是个问题,因此更常用的是第一种,以上还仅是在函数模板的基础上得到的结论,更别说在类模板的函数传入了。


第二种是将函数变为函数模板,目的是为了使用函数模板的自动类型指导。


第三种是直接将整个类模板作为一个类,2 是将类模板里的类作为函数模板的类,2.3 根本目的还是使用函数模板的自动类型推导。

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