黑马课程C++笔记 | 函数模板与类模板

模板

• C++另一种编程思想称为泛型编程
• C++提供两种模板机制：函数模板和类模板

注：<typename T> 或者 <class T> 都可以，使用前者可以用来与后者做区分。但如果不需要区分，可以全用代码也不会出错

1.函数模板

1.1函数模板语法

函数模板作用：

建立一个通用函数，其返回值类型和形参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>(后接函数声明或定义)
Template：声明创建模板
Typename：表明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

1.2函数模板注意事项

注意事项：

• 自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T才可以使用
  

• 模板必须确定出T的数据类型，才可以使用
  

1.3普通函数与函数模板的区别

普通函数与模板函数的区别：

• 普通函数调用时可以发生自动类型转换(隐式类型转换)

• 函数模板调用时，如果用自动类型推导，不会发生隐式类型转换

• 如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换

例：int a = 10; char b = 'a';

1.普通加法函数 myAdd(a, b) 返回值为 10 + 97 = 107

2.函数模板 myAdd(a, b) 显示错误，无法对不同数据类型的参数发生隐式类型转换

3.函数模板 myAdd(a, b) 指定类型时，返回值 10 + 97 = 107

1.4普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下：

• 如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数

• 如果通过空模板参数列表来强制调用函数模板

• 函数模板也可以发生重载

• 如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板

1.5模板的局限性

局限性：

• 模板的通用性不是万能的

例：为了让person类的值可以用函数模板进行比较操作

总结：

• 利用具体化的模板，可以解决自定义类型的通用化

• 学习模板并不是为了写模板，而是在STL能够运用系统提供的模板

2.类模板
2.1类模板语法

类模板作用：
建立一个通用类，类中的成员、数据类型不具体制定，用一个虚拟的类型来表示

语法：template<typename T>类

总结：

• 类模板和函数模板语法类似

• 函数模板下接函数，类模板下接类

2.2类模板与函数模板的区别

类模板与函数模板区别主要有两点：

• 类模板没有自动类型推导的使用方式，只能用显示指定类型方式
  

• 类模板在模板参数列表中可以有默认参数
  

2.3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

2.4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：
例：

• 指定传入的类型：直接显示对象的数据类型(最常用！)
  

• 参数模板化：将对象中的参数变为模板进行传递
  

• 整个类模板化：将这个对象类型 模板化进行传递
  

注：typeid(T).name()可以使T的数据类型以string的方式输出到屏幕上

2.5类模板与继承

注意：

• 当子类继承的父类是一个类模板时，子类在声明的时候，要指定出父类中T的类型

• 如果不指定，编译器无法给子类分配内存
  

• 如果想灵活指出父类中T的类型，子类也需变为类模板
  

2.6类模板成员函数类外实现

• 类内实现
  

• 类外实现
  

2.7类模板分文件实现

学习目标：掌握类模板成员函数分文件编写产生的问题以及解决方式

问题：类模板中成员函数创建时机是在调用阶段，导致分文件编写时链接不到

解决：

• 法一：直接包含.cpp源文件
  注：声明放在.h头文件中，定义放在.cpp文件中，main文件中
  不写#include“xx.h”而是#include“xx.cpp”

• 法二：将声明和实现写到同一个文件中，并更改后缀名为.hpp，hpp是约定的名称，并不是强制

注：声明和定义放在.h文件中，并更后缀为.hpp，在main文件中包含“xx.hpp”

注：法二是主流的解决办法！

2.8类模板和友元

• 全局函数类内实现：直接在类内声明友元即可

• 全局函数类外实现：需要提前让编译器知道全局函数的存在