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c++ 模板分为2类:
1. 函数模板
格式:template <typename 形参名,typename 形参名> ?反回类型函数名(参数列表){函数体}
比如:
template <typename T> void swap(T& a, T& b){}
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调用时:
int a,b;
swap(a,b);
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double d1,d2;
swap(d1,d2);
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但是下面写法是错误的:
swap(int,int):不能在函数调用的参数中指定模板形参的类型,对函数模板的调用应使用实参推演来进行
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2.类模板
格式:template<typename ?形参名,typename ?形参名…> ? ?class ?类名{}
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比如:
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template<typename T> class A { public: T a; T b; T hy(T c, T &d); };
?类模板对象的创建:比有一个模板类A,则使用类模板创建对象的方法为A<int> m;在类A 后面跟上一个<>尖括号
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并在里面填上相应的类型,这样的话类A 中凡是用到模板形参的地方都会被int 所代替。当类模板有两个模板形参
时创建对象的方法为A<int, double> m;类型之间用逗号隔开。
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对于类模板,模板形参的类型必须在类名后的尖括号中明确指定。比如A<2> ?m;用这种方法把模板形参设置为int
是错误的,类模板形参不存在实参推演的问题。也就是说不能把整型值2 推演为int 型传递给模板形参。要把类模板
形参调置为int 型必须这样指定A<int> m。
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在类模板外部定义成员函数的方法为:template<模板形参列表> 函数反回类型类名<模板形参名>::函数名(参数列表){函数体},比如有两个模板形参T1,T2的类A中含有一个void h()函数,则定义该函数的语法为:template<class
T1,class T2> void A<T1,T2>::h(){}。注意当在类外面定义类的成员时template后面的模板形参应与要定义的类的模
板形参一致。
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模板的形参
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有三种类型的模板形参:类型形参,非类型形参和模板形参。
1、类型形参
1.1 类型模板形参:类型形参由关见字class或typename后接说明符构成,如template<class T> void h(T a){};其中T就是一个类型形参,类型形参的名字由用户自已确定。模板形参表示的是一个未知的类型。模板类型形参可作为类型说
明符用在模板中的任何地方,与内置类型说明符或类类型说明符的使用方式完全相同,即可以用于指定反回类型,
变量声明等。
1.2 不能为同一个模板类型形参指定两种不同的类型,比如template<class T>void h(T a, T b){},语句调用h(2, 3.2)将出错,因为该语句给同一模板形参T指定了两种类型,第一个实参2把模板形参T指定为int,而第二个实参3.2把模板形参指定为double,两种类型的形参不一致,会出错。
2、非类型形参
2.1 非类型模板形参:模板的非类型形参也就是内置类型形参,如template<class T, int a> class B{};其中int a就是非类型
的模板形参。
2.2 非类型形参在模板定义的内部是常量值,也就是说非类型形参在模板的内部是常量。
2.3 非模板类型的形参只能是整型,指针和引用,像double,String, String **这样的类型是不允许的。但是double &,double*,对象的引用或指针是正确的。
2.4 调用非类型模板形参的实参必须是一个常量表达式,即他必须能在编译时计算出结果。
2.5 注意: 任何局部对象,局部变量,局部对象的地址,局部变量的地址都不是一个常量表达式,都不能用作非类型模
板形参的实参。全局指针类型,全局变量,全局对象也不是一个常量表达式,不能用作非类型模板形参的实参。
2.6 全局变量的地址或引用,全局对象的地址或引用const类型变量是常量表达式,可以用作非类型模板形参的实参。
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类模板非类型形参示例
//模板的声明或定义只能在全局,命名空间或类范围内进行。即不能在局部范围,函数内进行,比如不能在main函数中声明或定义一个模板。
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//类模板的定义 template<class T>class A{public:T g(T a, T b); A();}; //定义带有一个类模板类型形参T的类A template<class T1,class T2>class B{public:void g();}; //定义带有两个类模板类型形参T1,T2的类B
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//定义类模板的默认类型形参,默认类型形参不适合于函数模板。 template<class T1,class T2=int> class D{public: void g();}; //定义带默认类型形参的类模板。这里把T2默认设置为int型。
//template<class T1=int, class T2>class E{}; //错误,为T1设了默认类型形参则T1后面的所有形参都必须设置认默值。
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//以下为非类型形参的定义 //非类型形参只能是整型,指针和引用,像double,String, String **这样的类型是不允许的。但是double &,double *对象的引用或指 针是正确的。 template<class T1,int a> class Ci{public:void g();}; //定义模板的非类型形参,形参为整型 template<class T1,int &a>class Cip{public:void g();}; template<class T1,A<int>* m> class Cc{public:void g();}; //定义模板的模板类型形参,形参为int型的类A的对象的指针。 template<class T1,double *a>class Cd{public:void g();}; //定义模板的非类型形参,形参为double类型的引用。 class E{}; template<class T1,E &m> class Ce{}; //非类型模板形参为对象的引用。 //以下非类型形参的声明是错误的。 //template<class T1,A m>class Cc{}; //错误,对象不能做为非类型形参,非类型模板形参的类型只能是对象的引用或指针。 //template<class T1,double a>class Cc{}; //错误,非类型模板的形参不能是double类型,可以是double的引用。 //template<class T1,A<int> m>class Cc{}; //错误,非类型模板的形参不能是对象,必须是对象的引用或指针。这条规则对于模板型参 也不例外。 //在类模板外部定义各种类成员的方法, //typeid(变量名).name()的作用是提取变量名的类型,如int a,则cout<<typeid(a).name()将输出int template<class T> A<T>::A(){cout<<"class A goucao"<<typeid(T).name()<<endl;} //在类模板外部定义类的构造函数的方法 template<class T> T A<T>::g(T a,T b){cout<<"class A g(T a,T b)"<<endl;} //在类模板外部定义类模板的成员 template<class T1,class T2> void B<T1,T2>::g(){cout<<"class g f()"<<typeid(T1).name()<<typeid(T2).name()<<endl;} //在类外面定义类的成员时template后面的模板形参应与要定义的类的模板形参一致 template<class T1,int a> void Ci<T1,a>::g(){cout<<"class Ci g()"<<typeid(T1).name()<<endl;} template<class T1,int &a> void Cip<T1,a>::g(){cout<<"class Cip g()"<<typeid(T1).name()<<endl;} //在类外部定义类的成员时,template后的模板形参应与要定义的类的模板形参一致 template<class T1,A<int> *m> void Cc<T1,m>::g(){cout<<"class Cc g()"<<typeid(T1).name()<<endl;} template<class T1,double* a> void Cd<T1,a>::g(){cout<<"class Cd g()"<<typeid(T1).name()<<endl;} //带有默认类型形参的模板类,在类的外部定义成员的方法。 //在类外部定义类的成员时,template的形参表中默认值应省略 template<class T1,class T2> void D<T1,T2>::g(){cout<<"class D g()"<<endl;} //template<class T1,class T2=int> void D<T1,T2>::g(){cout<<"class D k()"<<endl;} //错误,在类模板外部定义带有默认类型的形 参时,在template的形参表中默认值应省略。 //定义一些全局变量。 int e=2; double ed=2.2; double *pe=&ed; A<int> mw; A<int> *pec=&mw; E me; //main函数开始 int main() { // template<class T>void h(){} //错误,模板的声明或定义只能在全局,命名空间或类范围内进行。即不能在局部范围,函数内进行。 //A<2> m; //错误,对类模板不存在实参推演问题,类模板必须在尖括号中明确指出其类型。 //类模板调用实例 A<int> ma; //输出"class A goucao int"创建int型的类模板A的对象ma。 B<int,int> mb; mb.g(); //输出"class B g() int int"创建类模板B的对象mb,并把类型形参T1和T2设计为int //非类型形参的调用 //调用非类型模板形参的实参必须是一个常量表达式,即他必须能在编译时计算出结果。任何局部对象,局部变量,局部对象的地址,局部 变量的地址都不是一个常量表达式,都不能用作非类型模板形参的实参。全局指针类型,全局变量,全局对象也不是一个常量表达式,不能 用作非类型模板形参的实参。 //全局变量的地址或引用,全局对象的地址或引用const类型变量是常量表达式,可以用作非类型模板形参的实参。 //调用整型int型非类型形参的方法为名为Ci,声明形式为template<class T1,int a> class Ci Ci<int,GHIJKLMJKLNOPQMII//正确,数值R是一个int型常量,输出"class Ci g() int" const int a2=SMITLUint,a2> mci1; mci1.g(); //正确,因为a2在这里是const型的常量。输出"class Ci g() int" //Ci<int,a> mci; //错误,int型变量a是局部变量,不是一个常量表达式。 //Ci<int,e> mci; //错误,全局int型变量e也不是一个常量表达式。 //调用int&型非类型形参的方法类名为Cip,声明形式为template<class T1,int &a>class Cip Cip<int,e> mcip; //正确,对全局变量的引用或地址是常量表达式。 //Cip<int,a> mcip1; //错误,局部变量的引用或地址不是常量表达式。 //调用double*类型的非类形形参类名为Cd,声明形式为template<class T1,double *a>class Cd Cd<int,&ed> mcd; //正确,全局变量的引用或地址是常量表达式。 //Cd<int,pe> mcd1; //错误,全局变量指针不是常量表达式。 //double dd=aNGMIITbULcdefbbHIJKbgMIhh错误,局部变量的地址不是常量表达式,不能用作非类型形参的实参 //Cd<int,&e> mcd; //错误,非类型形参虽允许一些转换,但这个转换不能实现。 //调用模板类型形参对象A<int> *的方法类名为Cc,声名形式为template<class T1,A<int>* m> class Cc Cc<int,&mw> mcc; mcc.g(); //正确,全局对象的地址或者引用是常量表达式 //Cc<int,&ma> mcc; //错误,局部变量的地址或引用不是常量表达式。 //Cc<int,pec> mcc2; //错误,全局对象的指针不是常量表达式。 //调用非类型形参E&对象的引用的方法类名为Ce。声明形式为template<class T1,E &m> class Ce E me1; //Ce<int,me1> mce1; //错误,局部对象不是常量表达式 Ce<int,me> mce; //正确,全局对象的指针或引用是常量表达式。 //非类型形参的转换示例,类名为Ci //非类型形参允许从数组到指针,从函数到指针的转换,const修饰符的转换,提升转换,整值转换,常规转换。 const short s=?M Ci<int,s> mci?MI?//正确,虽然short型和int不完全匹配,但这里可以将short型转换为int型?
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//函数模板实参推演示例。 // h(int); //错误,对于函数模板而言不存在h(int,int)这样的调用,不能在函数调用的参数中指定模板形参的类型,对函数模板的调用 应使用实参推演来进行,即只能进行h(2,?Q这样的调用,或者int a, b; h(a,b)。 //h函数形式为:template<class T>void h(T a) h(2);//输出"hansu h() int"使用函数模板推演,在这里数值2为int型,所以把类型形参T推演为int型。 h(2.?QMI//输出"hansu h() double",因为2.?为double型,所以将函数模板的类型形参推演为double型 //k函数形式为:template<class T>void k(T a,T b) k(2,°QMI//输出"hansu k() int" //k(2,±N?QMIhh错误,模板形参T的类型不明确,因为k()函数第一个参数类型为int,第二个为double型,两个形参类型不一致。 //f函数的形式为:template<class T1,class T2> void f(T1 a, T2 b) f(?e?N?QMI//输出"hansu f() int,double",这里不存在模板形参推演错误的问题,因为模板函数有两个类型形参T1和T2。在这里将T1推 演为int,将T2推演为double。 int a=?Mdouble b=?M f(a,b); //输出同上,这里用变量名实现推板实参的推演。 //模板函数推演允许的转换示例,g函数的形式为template<class T> void g(const T* a) int a1á????ge??M g(a1); //输出"hansu g() int",数组的地址和形参const T*不完全匹配,所以将a1的地址T &转换为const T*,而a1 是int型的,所以最后T推演为int。 g(&b); //输出"hansu g() double",这里和上面的一样,只是把类型T转换为double型。 h(&b); }//输出"hansu h() double *"这里把模参类型T推演为double *类型。?
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