C++模板template用法小结(推荐)

2020-03-19 12:01:51于海丽

模板参数

模板可以有类型参数,也可以有常规的类型参数int,也可以有默认模板参数,例如

template<class T, T def_val> class Stack{...}

上述类模板的栈有一个限制,就是最多只能支持100个元素,我们可以使用模板参数配置这个栈的最大元素数,如果不配置,就设置默认最大值为100,

//statck.h
template <class T,int maxsize = 100> 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,int maxsize> Stack<T, maxsize>::Stack(){
 m_maxSize = maxsize;  
 m_size = 0;
 m_pT = new T[m_maxSize];
}
template <class T,int maxsize> Stack<T, maxsize>::~Stack() {
 delete [] m_pT ;
}
template <class T,int maxsize> void Stack<T, maxsize>::push(T t) {
 m_size++;
 m_pT[m_size - 1] = t;
}
template <class T,int maxsize> T Stack<T, maxsize>::pop() {
 T t = m_pT[m_size - 1];
 m_size--;
 return t;
}
template <class T,int maxsize> bool Stack<T, maxsize>::isEmpty() {
 return m_size == 0;
}

使用示例如下:

//main.cpp
#include <stdio.h>
#include "stack.h"
int main() {
 int maxsize = 1024;
 Stack<int,1024> intStack;
 for (int i = 0; i < maxsize; i++) {
  intStack.push(i);
 }
 while (!intStack.isEmpty()) {
  printf("num:%dn", intStack.pop());
 }
 return 0;
}

模板专门化

 当我们要定义模板的不同实现,我们可以使用模板的专门化。例如我们定义的stack类模板,如果是char*类型的栈,我们希望可以复制char的所有数据到stack类中,因为只是保存char指针,char指针指向的内存有可能会失效,stack弹出的堆栈元素char指针,指向的内存可能已经无效了。还有我们定义的swap函数模板,在vector或者list等容器类型时,如果容器保存的对象很大,会占用大量内存,性能下降,因为要产生一个临时的大对象保存a,这些都需要模板的专门化才能解决。

函数模板专门化

  假设我们swap函数要处理一个情况,我们有两个很多元素的vector<int>,在使用原来的swap函数,执行tmpT = t1要拷贝t1的全部元素,占用大量内存,造成性能下降,于是我们系统通过vector.swap函数解决这个问题,

//method.h
template<class T> void swap(T& t1, T& t2);
#include "method.cpp"
#include <vector>
using namespace std;
template<class T> void swap(T& t1, T& t2) {
 T tmpT;
 tmpT = t1;
 t1 = t2;
 t2 = tmpT;
}
template<> void swap(std::vector<int>& t1, std::vector<int>& t2) {
 t1.swap(t2);
}

template<>前缀表示这是一个专门化,描述时不用模板参数,使用示例如下: