泛型编程
概述:所谓泛型编程,就是独立于特定类型的方式写代码,是代码复用的一种方式。而模板是泛型编程的基础,所以具体说下模板相关的东西。
模板的定义
1、函数模板
2、类模板
先来说说函数模板相关的东西。
函数模板:
Ⅰ、类型模板
首先给出Add函数的模板版本:
template<typename T>
inline T Add(T left, T right)
{
return left + right;
}
1、模板的关键字template,后面跟一对尖括号,里面是模板形参列表。(参数列表不能为空)
2、typename为修饰模板参数的关键字,此处可以和 class互换,但尽量使用typename 。
3、T为参数名称,可以任意命名,但需注意参数之间要用逗号隔开,并且每一个参数前都必须加上typename关键字。
4、模板函数可以定义为inline函数。(必须放在参数列表后,返回值之前)
※ 需要注意一点是模板被编译两次:
①实例化之前,检测模板函数的语法错误。
②实例化期间,检测模板调用的可行性。
Ⅱ、非类型模板
①在调用函数时,非类型形参将用值代替,值的类型在形参表中给定
②模板非类型形参是模板定义内部的常量值,在需要常量表达式时可以使用,如数组的长度。
eg:
可以看到这里编译器会自己进行匹配。
接下来还有函数重载的问题,先贴上代码。
int Max(int left, int right)
{
return left > right ? left : right;
}
template<typename T>
T Max(const T left, const T right)
{
return left > right ? left : right;
}
template<typename T>
T Max(const T left, const T mid, const T right)
{
return Max(Max(left, mid), right);
}
这里可以看出,当一个非模板函数和一个同名的模板函数同时存在时,系统优先调用非模板函数,而不会从该模板产生一个实例。
实际情况中,模板函数并不是对所有可能被实例化的类型都匹配,所以又引入了模板特化的概念。
模板特化
依然先抛出代码:
template<class T>
int compare(T t1, T t2)
{
if (t1 < t2)
return -1;
if (t1 > t2)
return 1;
return 0;
}
int main()
{
char* s1 = "Hello!";
char* s2 = "Bit!";
cout << compare(s1, s2) << endl;
return 0;
}
如果不出意外H=72>B=62;返回值应该为1。
很遗憾,结果恰恰相反。在看看下面这张图。
其实这里比较的是两个地址的大小,所以我们需要考虑模板函数特化来解决。
废话不多说,先扔代码:
template<class T>
int compare(T t1, T t2)
{
if (t1 < t2)
return -1;
if (t1 > t2)
return 1;
return 0;
}
template<>
int compare<const char*>(const char* const s1, const char* const s2)
{
return strcmp(s1, s2);
}
int main()
{
char* s1 = "Hello!";
char* s2 = "Bit!";
cout << compare(s1, s2) << endl;
return 0;
}
特化的形式如下:
template<>
返回值 函数名(Type)<参数列表>
{
函数体;
}
※:必须要注意在特化版本调用中,实参类型必须与特化版本函数的形参类型完全匹配,否则编译器就会重新实例化出一个实例。
以上就是模板函数的部分,模板类的话还不是很透彻,后面在补上。