C++之类模板的概念学习总结
一、类模板的引出：
1、在c++中是否能够将泛型的思想应用在类上呢？
我们在前面的两篇文章里面，对函数模板有了一个清楚的认识，作为类比学习，当然泛型的思想是可以应用到类上的。
2、类模板：
- 一些类主要用于存储和组织数据元素
- 类中数据组织的方式和数据元素的具体类型无关
- 如：数组类，链表类，Stack类，Queue类等等
- c++中将模板的思想应用于类，使得类的实现不关注数据元素的具体类型，而只关注类所需要实现的功能
3、C++中的模板：
以相同的方式处理不同的类型
在类声明前使用template进行标识
template < typename T >//T表示泛指类型
class Operator
{
public:
T op(T a , T b);
};
4、类模板的应用
- 只能显示指定具体类型，无法自动推导（我们的函数模板是可以实现自动推导具体类型的）
//使用具体类型"<Type>"定义对象
Operator<int> op1;
Operator<string> op2;
int i = op1.op(1,2);
string s = op2.op("txp","C++");
- 声明的泛指类型T可以出现在类模板的任意地方
- 编译器对类模板的处理方式和函数模板相同
-从类模板通过具体类型产生不同的类
-在声明的地方对类模板代码本身进行编译
-在使用的地方对参数替换后代码进行编译
代码实践：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >
class Operator
{
public:
T add(T a, T b)
{
return a + b;
}
T minus(T a, T b)
{
return a - b;
}
T multiply(T a, T b)
{
return a * b;
}
T divide(T a, T b)
{
return a / b;
}
};
string operator-(string& l, string& r)// 全局函数方式重载 - 操作符，编译通过；先类内部、再全局
{
return "Minus";
}
int main()
{
Operator<int> op1;
cout << op1.add(1, 2) << endl;
Operator<string> op2; // 第二次使用类模板时进行编译，但是并不是对所有模板中的函数进行了第二次编译，是分步编译的，首先编译的是构造函数，此时用的是默认的，没有问题，这里编译通过；
cout << op2.add("Txp", "C++") << endl;
cout << op2.minus("Txp", "C++") << endl; // 如果没有定义全局的重载 - 操作符的函数时，字符串相减没有定义，报错；这里报错展示出来是为了证明类模板编译也是经过了两次编译；这里编译器针对 minus() 函数进行第二次编译；定义全局的重载 - 操作符函数后，打印 Minus ；
return 0;
}
输出结果：
root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
3
TxpC++
Minux
5、类模板的工程应用
- 类模板必须在头文件中定义
- 类模板不能分开实现在不同的文件中
- 类模板外部定义的成员函数需要加上模板<>声明
代码实践：
Operator.h头文件：
#ifndef _OPERATOR_H_
#define _OPERATOR_H_
template < typename T >
class Operator
{
public:
T add(T a, T b);
T minus(T a, T b);
T multiply(T a, T b);
T divide(T a, T b);
};
template < typename T >
T Operator<T>::add(T a, T b)
{
return a + b;
}
template < typename T >
T Operator<T>::minus(T a, T b)
{
return a - b;
}
template < typename T >
T Operator<T>::multiply(T a, T b)
{
return a * b;
}
template < typename T >
T Operator<T>::divide(T a, T b)
{
return a / b;
}
#endif
test.cpp文件：
#include <iostream>
#include <string>
#include "Operator.h"
using namespace std;
int main()
{
Operator<int> op1;
cout << op1.add(1, 2) << endl;
cout << op1.multiply(4, 5) << endl;
cout << op1.minus(5, 6) << endl;
cout << op1.divide(10, 5) << endl;
return 0;
}
输出结果：
root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
3
20
-1
2
二、总结：
- 泛型编程的思想可以应用于类
- 类模板以相同的方式处理不同的类型的数据
- 类模板非常适用于编写数据结构相关的代码
- 类模板在使用时只能显示指定类型
好了，今天的分享就到这里，如果文章中有错误或者不理解的地方，可以交流互动，一起进步。我是txp，下期见！
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原始发表：2020-08-25，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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