7.1 C++模板基本概念及语法 《C++模板与标准模板库》

参考：http://www.weixueyuan.net/view/6398.html

总结：

　　模板是另一种代码重用机制。

　　需要设计的几个类，其功能都是一样的，仅仅只是需要操作的数据类型不同。　有更好的方法：设计一个模板类。

　　定义模板类array时，前面加上了一句声明：    template< class T >　该语句称为模板头，可以单独放在一行，也可以与后面的class array同放在一行，这都没有关系。模板头中的“T”我们称之为类参数，类参数表示将会以确定的数据类型替代之，任何有效的C++标识符均可以作为类参数，当然通常我们还是会用“T”来做类参数。

　　对于模板类而言，在类外定义类中的成员函数的时候都需要加上模板头。同时由于array是个模板类，因此类名是array< T >，故而在类外定义带参构造函数的完整形式是：　　

　　模板类至少有一个类参数，但是可以有多个类参数，每一个类参数前都必须有关键字class或者类型名。

 

C++提供了多种代码重用机制，在前面介绍派生和继承时，派生类可以继承基类中的成员变量和成员函数。模板是另一种代码重用机制。　

有时候在设计程序的时候会遇到这样一种情况：需要设计的几个类，其功能都是一样的，仅仅只是需要操作的数据类型不同。遇到这样的情况，固然可以将所有的类都设计一遍，但是在C++中，我们有更好的方法：设计一个模板类。假设我们需要创建一个数组类，该数组可能是整型数组，也可能是double类型数组、string类型数组等，为此我们需要设计一个数组的模板类。

例1：

template< class T >
class array
{
public:
    array( int );
    T & operator[]( int );
    const T & operator[] ( int )const;
    int getlen()const{ return length; }
    ~array();
private:
    array(){};
    int length;
    T * num;
};

template < class T >
array< T >::array( int n )
{
    num = new T[n];
    length = n;
}

template < class T >
array< T >::~array()
{
    delete[] num;
}

template< class T >
T & array< T > ::operator[] (int i)
{
    if( i < 0 || i >= length)
        throw string("out of bounds");
    return num[i];
}

template< class T >
const T & array< T > ::operator[] (int i) const
{
    if( i < 0 || i >= length)
        throw string("out of bounds");
    return num[i];
}

template< class T >
ostream & operator<<(ostream & out, const array <T> & A)
{
    for(int i=0; i < A.getlen(); i++)
        out<< A[i] << " ";
    return out;
}

 

在本例中，我们定义了一个数组的模板类array，借用该示例，我们来了解一下模板类的一些基本语法。在本例中我们定义模板类array时，前面加上了一句声明：
    template< class T >
该语句称为模板头，可以单独放在一行，也可以与后面的class array同放在一行，这都没有关系。模板头中的“T”我们称之为类参数，类参数表示将会以确定的数据类型替代之，任何有效的C++标识符均可以作为类参数，当然通常我们还是会用“T”来做类参数。

模板头中template关键字和“<”之间可以保留一个空格，但通常这两者之间不留空格。

对于模板类而言，在类外定义类中的成员函数的时候都需要加上模板头。同时由于array是个模板类，因此类名是array< T >，故而在类外定义带参构造函数的完整形式是：

template < class T >
T & array< T >::array( int n )
{
    num = new T[n];
    length = n;
}

 

而如果是在类内部定义该函数，则会相对简单一些：

array( int n )
{
    num = new T[n];
    length = n;
}

 

在本例中用到了前面所介绍的很多知识点，例如将默认构造函数置为private属性，重载下标操作符，重载输出操作符等，这些知识点希望能够仔细领会。

模板类至少有一个类参数，但是可以有多个类参数，每一个类参数前都必须有关键字class或者类型名。

例2：

template< class T, class S, class R>
class test
{
public:
    S fun( R r);
private:
    T x;
};

 

本例就是一个具有多个类参数的模板类示例。