C++模板template用法小结(推荐)

2020-03-19 12:01:51于海丽

引言

模板(Template)指C++程序设计设计语言中采用类型作为参数的程序设计,支持通用程序设计。C++ 的标准库提供许多有用的函数大多结合了模板的观念,如STL以及IO Stream。

函数模板

在c++入门中,很多人会接触swap(int&, int&)这样的函数类似

void swap(int&a , int& b) {
 int temp = a;
 a = b;
 b = temp;
}

但是如果是要支持long,string,自定义class的swap函数,代码和上述代码差不多,只是类型不同,这个时候就是我们定义swap的函数模板,就可以复用不同类型的swap函数代码,函数模板的声明形式如下:

template <class identifier> function_declaration;
template <typename identifier> function_declaration;

swap函数模板的声明和定义

//method.h
template<typename T> void swap(T& t1, T& t2);
#include "method.cpp"

//method.cpp

template<typename T> void swap(T& t1, T& t2) {
 T tmpT;
 tmpT = t1;
 t1 = t2;
 t2 = tmpT;
}

 上述是模板的声明和定义了,那模板如何实例化呢,模板的实例化是编译器做的事情,与程序员无关,那么上述模板如何使用呢,

//main.cpp
#include <stdio.h>
#include "method.h"
int main() {
 //模板方法 
 int num1 = 1, num2 = 2;
 swap<int>(num1, num2);
 printf("num1:%d, num2:%dn", num1, num2); 
 return 0;
}

这里使用swap函数,必须包含swap的定义,否则编译会出错,这个和一般的函数使用不一样。所以必须在method.h文件的最后一行加入#include "method.cpp"。

类模板

考虑我们写一个简单的栈的类,这个栈可以支持int类型,long类型,string类型等等,不利用类模板,我们就要写三个以上的stack类,其中代码基本一样,通过类模板,我们可以定义一个简单的栈模板,再根据需要实例化为int栈,long栈,string栈。

//statck.h
template <class T> class Stack {
 public:
  Stack();
  ~Stack();
  void push(T t);
  T pop();
  bool isEmpty();
 private:
  T *m_pT;  
  int m_maxSize;
  int m_size;
};
#include "stack.cpp"
//stack.cpp
template <class T> Stack<T>::Stack(){
 m_maxSize = 100;  
 m_size = 0;
 m_pT = new T[m_maxSize];
}
template <class T> Stack<T>::~Stack() {
 delete [] m_pT ;
}
template <class T> void Stack<T>::push(T t) {
 m_size++;
 m_pT[m_size - 1] = t;
}
template <class T> T Stack<T>::pop() {
 T t = m_pT[m_size - 1];
 m_size--;
 return t;
}
template <class T> bool Stack<T>::isEmpty() {
 return m_size == 0;
}

上述定义了一个类模板--栈,这个栈很简单,只是为了说明类模板如何使用而已,最多只能支持100个元素入栈,使用示例如下:

//main.cpp
#include <stdio.h>
#include "stack.h"
int main() {
 Stack<int> intStack;
 intStack.push(1);
 intStack.push(2);
 intStack.push(3);
 
 while (!intStack.isEmpty()) {
  printf("num:%dn", intStack.pop());
 }
 return 0;
}