模板的超详细的案例讲解(上)
2024-05-27 04:12:56
函数模板
- 1、函数模板
- 案例：
- 2、用户指定T的类型
- 3、函数模板 和 普通函数的区别
- 案例：
- 案例2：函数模板的调用时机
- 4、函数模板的课堂练习
- 5、函数模板具体化
- 6、类模板
- 7、类模板作为函数的参数（了解）
- 8、类模板 派生 普通类
c++提供了函数模板(functiontemplate.)所谓函数模板，实际上是建立一个通用函 数，其函数类型和形参类型不具体制定，用一个虚拟的类型来代表。这个通用函数 就成为函数模板。凡是函数体相同的函数都可以用这个模板代替，不必定义多个函 数，只需在模板中定义一次即可。在调用函数时系统会根据实参的类型来取代模板 中的虚拟类型，从而实现不同函数的功能。c++提供两种模板机制:函数模板和类 模板 类属-类型参数化，又称参数模板 总结： 模板把函数或类要处理的数据类型
参数化，表现为参数的多态性，成为类属。 模板用于表达逻辑结构相同，但具体 数据元素类型不同的数据对象的通用行为。
c++特点：封装、继承、多态
c++特点：面向对象编程、泛型编程
1、函数模板
案例：
//函数模板 template是关键字
//class 和 typename一样的
//T 系统自动推导 或 用户指定
template<typename T>
void mySwap(T &a,T &b)
{T tmp;tmp = a;a = b;b = tmp;
}
void test02()
{int data1 = 10,data2=20;cout<<"data1 = "<<data1<<", data2 = "<<data2<<endl;mySwap(data1,data2);//自动推导出T为intcout<<"data1 = "<<data1<<", data2 = "<<data2<<endl;char data3 = 'a',data4='b';cout<<"data3 = "<<data3<<", data4 = "<<data4<<endl;mySwap(data3,data4);//自动推导出T为charcout<<"data3 = "<<data3<<", data4 = "<<data4<<endl;
}
int main(int argc, char *argv[])
{test02();return 0;
}
运行结果：
2、用户指定T的类型
void test03()
{int data1 = 10,data2=20;cout<<"data1 = "<<data1<<", data2 = "<<data2<<endl;//用户显示指定 T为intmySwap<int>(data1,data2);cout<<"data1 = "<<data1<<", data2 = "<<data2<<endl;
}
3、函数模板 和 普通函数的区别
案例：
void mySwap(int &a,int &b)
{cout<<"普通函数"<<endl;int tmp;tmp = a;a = b;b = tmp;
}template<typename T>
void mySwap(T &a,T &b)
{cout<<"函数模板"<<endl;T tmp;tmp = a;a = b;b = tmp;
}
void test01()
{int data1 = 10,data2 = 20;//函数模板和普通函数 都识别 优先选择普通函数mySwap(data1,data2);//函数模板和普通函数 都识别 选择函数模板 加<>mySwap<>(data1,data2);
}
运行结果：
案例2：函数模板的调用时机
函数模板可以重载
#include <iostream>using namespace std;void mySwap(int a,int b)
{cout<<"普通函数"<<endl;
}template<typename T>
void mySwap(T a,T b)
{cout<<"函数模板"<<endl;
}
void test01()
{int a = 10;char b = 'b';//默认优先选择普通函数mySwap(a,a);//选择函数模板mySwap<>(a,a);//函数模板 的参数类型 不能自动类型转换//普通函数 的参数类型 不能自动类型转换mySwap(a,b);//选择普通函数//用户 指定T的类型mySwap<int>(a,b);//选择函数模板
}
int main(int argc, char *argv[])
{test01();return 0;
}运行结果：
4、函数模板的课堂练习
//排序
template<typename T>
void myPintArrayTemplate(T *arr, int len)
{int i=0;for(i=0;i<len;i++)cout<<arr[i]<<" ";cout<<endl;
}template<typename T>
void mySortArrayTemplate(T *arr, int len)
{int i=0,j=0;for(i=0;i<len-1; i++){int min = i;for(j=min+1; j<len;j++){if(arr[min] > arr[j])min = j;}if(min != i){T tmp = arr[min];arr[min] = arr[i];arr[i] = tmp;}}return;
}
int main(int argc, char *argv[])
{char str[]="hello template";int str_len = strlen(str);int arr[]={5,3,4,7,8,9,1,6,10};int arr_len = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//用函数模板遍历数组myPintArrayTemplate(str, str_len);myPintArrayTemplate(arr, arr_len);//用函数模板对数组排序mySortArrayTemplate(str,str_len);mySortArrayTemplate(arr, arr_len);//用函数模板遍历数组myPintArrayTemplate(str, str_len);myPintArrayTemplate(arr, arr_len);return 0;
}
运行结果：
5、函数模板具体化
#include <iostream>using namespace std;class Person
{friend ostream& operator<<(ostream &out, Person &ob);
public:int a;int b;
public:Person(int a,int b){this->a = a;this->b = b;cout<<"构造函数"<<endl;}~Person(){cout<<"析构函数"<<endl;}//方法2：重载>运算符 推荐bool operator>(const Person &ob){return (this->a > ob.a);}
};ostream& operator<<(ostream &out, Person &ob)
{out<<"a = "<<ob.a<<", b = "<<ob.b<<endl;return out;
}
template<typename T>
T& myMax(T &a, T &b)
{return a>b ? a:b;}
//方法1:提供函数模板 具体化
#if 0
template<> Person& myMax<Person>(Person &ob1, Person &ob2)
{return ob1.a>ob2.b ? ob1:ob2;
}
#endifvoid test01()
{int data1=10,data2=20;cout<<myMax(data1,data2)<<endl;Person ob1(10,20);Person ob2(100,200);cout<<myMax(ob1,ob2)<<endl;
}
int main(int argc, char *argv[])
{test01();return 0;
}运行结果：
6、类模板
#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板
template<class T1, class T2>
class Data
{private:T1 name;T2 num;
public:Data(T1 name, T2 num){this->name = name;this->num = num;cout<<"有参构造"<<endl;}~Data(){cout<<"析构函数"<<endl;}void showData(void){cout<<"name="<<this->name<<", num="<<this->num<<endl;}
};void test01()
{//Data ob1("德玛西亚",100);//err 类模板不允许 自动推导Data<string,int> ob1("德玛西亚",100);ob1.showData();Data<int,string> ob2(200, "提莫");ob2.showData();Data<int,int> ob3(100,200);ob3.showData();Data<string,string> ob4("小炮","德玛");ob4.showData();
}
int main(int argc, char *argv[])
{test01();return 0;
}运行结果：
7、类模板作为函数的参数（了解）
#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板
template<class T1, class T2>
class Data
{friend void addData(Data<string,int> &ob);
private:T1 name;T2 num;
public:Data(T1 name, T2 num){this->name = name;this->num = num;cout<<"有参构造"<<endl;}~Data(){cout<<"析构函数"<<endl;}void showData(void){cout<<"name="<<this->name<<", num="<<this->num<<endl;}
};void test01()
{//Data ob1("德玛西亚",100);//err 类模板不允许 类型推导Data<string,int> ob1("德玛西亚",100);ob1.showData();Data<int,string> ob2(200, "提莫");ob2.showData();Data<int,int> ob3(100,200);ob3.showData();Data<string,string> ob4("小炮","德玛");ob4.showData();
}void addData(Data<string,int> &ob)
{cout<<"-普通函数---"<<endl;ob.name += "_vip";ob.num += 2000;return;
}void test02()
{Data<string,int> ob("德玛西亚",18);addData(ob);ob.showData();
}
int main(int argc, char *argv[])
{test02();return 0;
}运行结果：
8、类模板 派生 普通类
#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板
template<class T>
class Base{private:T num;
public:Base(T num){cout<<"有参构造"<<endl;this->num = num;}~Base(){cout<<"析构函数"<<endl;}void showNum(void){cout<<num<<endl;}
};//类模板 派生 普通类 必须给基类 指定T类型
class Son1:public Base<int>{public:Son1(int a):Base<int>(a){cout<<"Son1的构造函数"<<endl;}
};class Son2:public Base<string>
{public:Son2(string a):Base<string>(a){cout<<"Son2的构造函数"<<endl;}
};int main(int argc, char *argv[])
{Son1 ob1(100);ob1.showNum();Son2 ob2("德玛西亚");ob2.showNum();return 0;
}
运行结果：
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