从零开始学C++之模板（三）：缺省模板参数（借助标准模板容器实现Stack模板）、成员模板、关键字typename

一、缺省模板参数

回顾前面的文章，都是自己管理stack的内存，无论是链栈还是数组栈，能否借助标准模板容器管理呢？答案是肯定的，只需要多传一个模板参数即可，而且模板参数还可以是缺省的，如下：

template <typename T, typename CONT = std::deque<T> >
class Stack
{
…

private:

    CONT c_;
};

如果没有传第二个参数，默认为deque 双端队列，当然我们也可以传递std::vector<T>

 

下面程序借助标准模板容器管理内存来实现stack模板类：

Stack.h：

 

 C++ Code 

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#ifndef _STACK_H_ #define _STACK_H_ #include <exception> #include <deque> using  namespace std; template < typename T,  typename CONT = deque<T> > class Stack { public:     Stack() : c_()     {     }     ~Stack()     {     }      void Push( const T &elem)     {         c_.push_back(elem);     }      void Pop()     {         c_.pop_back();     }     T &Top()     {          return c_.back();     }      const T &Top()  const     {          return c_.back();     }      bool Empty()  const     {          return c_.empty();     } private:     CONT c_; }; #endif  // _STACK_H_

 

main.cpp：

 

 C++ Code 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

#include  "Stack.h" #include <iostream> #include <vector> using  namespace std; int main( void) {      /*Stack<int> s;*/     Stack< int, vector< int> > s;     s.Push( 1);     s.Push( 2);     s.Push( 3);      while (!s.Empty())     {         cout << s.Top() << endl;         s.Pop();     }      return  0; }

 

 

输出为 3 2 1

即如果没有传递第二个参数，堆栈和压栈等操作直接调用deque<int> 的成员函数，也由deque<int> 管理内存。

如程序中传递vector<int> ，则由vector<int> 成员函数处理。

二、成员模板

来看下面的例子：

 

 C++ Code 

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#include <iostream> using  namespace std; template < typename T> class MyClass { private:     T value; public:      void Assign( const MyClass<T> &x)     {         value = x.value;     } }; int main( void) {     MyClass< double> d;     MyClass< int> i;     d.Assign(d);         // OK     d.Assign(i);         // Error      return  0; }

 

 

因为i 和 d 的类型不同，故会编译出错。可以用成员模板的方法解决：

 C++ Code 

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#include <iostream> using  namespace std; template < typename T> class MyClass { private:     T value; public:     MyClass() {}      template < class X>     MyClass( const MyClass<X> &x) : value(x.GetValue())     {     }      template < class X>      void Assign( const MyClass<X> &x)     {         value = x.GetValue();     }     T GetValue()  const     {          return value;     } }; int main( void) {     MyClass< double> d;     MyClass< int> i;     d.Assign(d);         // OK     d.Assign(i);         // OK     MyClass< double> d2(i);      return  0; }

为了支持  MyClass<double> d2(i); 故也要将拷贝构造函数实现为成员模板，同理，如果想支持 d = i ; 也要讲赋值运算符实现为成员

模板。 实际上auto_ptr<class> 中的实现就使用了成员模板，因为要支持类似下面的运算：

auto_ptr<X> x;

auto_ptr<Y> y;

x = y;

三、typename 关键字

看下面的例子：

 C++ Code 

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#include <iostream> using  namespace std; template < typename T> class MyClass { private:      typename T::SubType *ptr_; }; class Test { public:      typedef  int SubType; }; int main( void) {     MyClass<Test> mc;      return  0; }

typename T::SubType *ptr_; 如果前面没有typename 修饰，则SubType会被认为是T类型内部的静态数据成员，推导下去，* 就不再认

为是指针，而被认为是乘号，编译的时候就出错了。加上修饰，就知道SubType 是T 内部的自定义类型，ptr是指向这种类型的指

针，编译通过。

 

四、派生类与模板、面向对象与泛型编程

（一）、派生类与模板

1、为了运行的效率，类模板是相互独立的，即独立设计，没有使用继承的思想。对类模板的扩展是采用适配器（adapter）来完成的。通用性是模板库的设计出发点之一，这是由泛型算法（algorithm）和函数对象（functor）等手段达到的。

2、派生的目标之一也是代码的复用和程序的通用性，最典型的就是MFC，派生类的优点是可以由简到繁，逐步深入，程序编制过程中可以充分利用前面的工作，一步步完成一个复杂的任务。

3、模板追求的是运行效率，而派生追求的是编程的效率。

（二）、面向对象与泛型编程

1、面向对象与泛型都依赖于某个形式的多态

面向对象

动态多态（虚函数）

泛型

静态多态（模板类，模板函数）

2、面向对象中的多态在运行时应用存在继承关系。我们编写使用这些类的代码，忽略基类与派生类之间的类型差异。只要使用基类指针或者引用，基类类型对象、派生类类型对象就可以共享相同的代码。

3、在泛型编程中，我们所编写的类和函数能够多态地用于编译时不相关的类型。一个类或一个函数可以用来操纵多种类型的对象。

 

参考：

C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++编程规范