EasyC++88，类模板（一）

作者 | 梁唐

大家好，我是梁唐。

这是EasyC++系列的第88篇，我们继续来聊聊类模板

类模板（一）

虽然继承和多态非常好用，但很多时候依然不能满足我们对复用代码的需要。比如有的时候，我们希望存储一些数据，对于数据的类型并不关心，比如int和double类型的数据我们希望按照同样的逻辑存储。

如果大家学过Python会知道，Python是隐式类型语言，在代码逻辑当中并不关心变量的类型。比如同样一个list，对于int还是double或者是其它任何类型都是一样的处理。

但因为C++是显式类型语言，所以对于不同的类型我们需要单独创建一份代码，这显然就会非常麻烦。这个时候我们就可以使用类模板来完成需求，类模板有些近似于Java当中的泛型。但Java中的泛型和C++的类模板在底层运行逻辑有些区别，只是功能上近似，所以严格来说也不能混为一谈。感兴趣的同学可以去搜索研究一下，这个问题细究起来非常硬核。

所谓类模板，即参数化类型，即能够将类型名作为参数传递给接收方来创建函数或者是类。我们在使用C++刷题的时候经常用到，比如最经典的创建一个int类型的vector：vector<int> vt;。

这是使用的STL当中的模板类，如果我们要自己创建模板类呢，应该怎么做？接下来我们就来深入探讨一下这个问题。

定义类模板

我们以Stack类为例，对于一个确定类型的Stack，我们的代码如下：

typedef unsigned long Item;

class Stack {
  private:
   enum {MAX = 10};
   Item items[MAX];
   int top;
  public:
   Stack();
   bool isempty() const;
   bool isfull() const;
   bool push(const Item& item);
   bool pop(Item & item);
}

采用模板时，我们将使用模板定义替换Stack声明，使用模板成员函数替换Stack的成员函数，和模板函数一样，模板类也是以下面的代码开头：

template <class Type>

关键字template告诉编译器，这里将要定义一个模板。尖括号中的内容相当于函数的参数列表，可以将class看成是参数的类型名，该参数是一个变量类型，Type是它的名称。

这里的class并不意味着我们一定要传入一个类类型，而只是一个通用的类型说明符。较新的C++版本当中，我们可以使用typename来代替，这样可以避免歧义。

这里的Type是常规写法，也有很多程序员喜欢写成T，这只是一个参数名，怎样写都是可以的。

同样，我们也可以使用模板成员函数代替原有类的方法，每个函数开头都需要相同的模板声明打头，另外还需要将类限定符从Stack::替换成Stack<T>。

template <typename T>
bool Stack<T>::push(const T& item) {
  return false;
}

如果我们是在类声明当中以内联的形式定义的方法，那么可以省略模板前缀和类限定符。

最后，需要注意的是，当我们使用类模板的时候，需要将类的声明和定义写在一个.h文件当中。至于为什么需要这样操作的原因比较复杂，我们将会单独放在下一篇文章当中进行阐述。