C++ 模板

C++ 模板

模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。

每个容器都有一个单一的定义，比如 向量，我们可以定义许多不同类型的向量，比如 vector <int> 或 vector <string>。

您可以使用模板来定义函数和类，接下来让我们一起来看看如何使用。

函数模板

模板函数定义的一般形式如下所示：

template <typename type> ret-type func-name(parameter list) {    // 函数的主体 }   

在这里，type 是函数所使用的数据类型的占位符名称。这个名称可以在函数定义中使用。

下面是函数模板的实例，返回两个数中的最大值：

#include <iostream> #include <string>  using namespace std;  template <typename T> inline T const& Max (T const& a, T const& b)  {      return a < b ? b:a;  }  int main () {       int i = 39;     int j = 20;     cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl;       double f1 = 13.5;      double f2 = 20.7;      cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl;       string s1 = "Hello";      string s2 = "World";      cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl;      return 0; }

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Max(i, j): 39 Max(f1, f2): 20.7 Max(s1, s2): World 

类模板

正如我们定义函数模板一样，我们也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示：

template <class type> class class-name { . . . } 

在这里，type 是占位符类型名称，可以在类被实例化的时候进行指定。您可以使用一个逗号分隔的列表来定义多个泛型数据类型。

下面的实例定义了类 Stack<>，并实现了泛型方法来对元素进行入栈出栈操作：

#include <iostream> #include <vector> #include <cstdlib> #include <string> #include <stdexcept>  using namespace std;  template <class T> class Stack {    private:      vector<T> elems;     // 元素     public:      void push(T const&);  // 入栈     void pop();               // 出栈     T top() const;            // 返回栈顶元素     bool empty() const{       // 如果为空则返回真。         return elems.empty();      }  };   template <class T> void Stack<T>::push (T const& elem)  {      // 追加传入元素的副本     elems.push_back(elem);     }   template <class T> void Stack<T>::pop ()  {      if (elems.empty()) {          throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");      } 	// 删除最后一个元素     elems.pop_back();          }   template <class T> T Stack<T>::top () const  {      if (elems.empty()) {          throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");      } 	// 返回最后一个元素的副本      return elems.back();       }   int main()  {      try {          Stack<int>         intStack;  // int 类型的栈          Stack<string> stringStack;    // string 类型的栈           // 操作 int 类型的栈          intStack.push(7);          cout << intStack.top() <<endl;           // 操作 string 类型的栈          stringStack.push("hello");          cout << stringStack.top() << std::endl;          stringStack.pop();          stringStack.pop();      }      catch (exception const& ex) {          cout << "Exception: " << ex.what() <<endl;      }  }  

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

7 hello Exception: Stack<>::pop(): empty stack