C++在发展的后期增加了模板(template )的功能,提供了解决这类问题的途径。
可以声明一个通用的类模板,它可以有一个或多个虚拟的类型参数,如对多种类型比较大小的类可以综合写出以下的类模板:
/**************************************** * File Name: tmp.cpp * Author: sky0917 * Created Time: 2014年04月19日 21:22:25 ****************************************/ #include <map> #include <cmath> #include <queue> #include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; struct node{ int x, y; node(){} node(int a, int b):x(a),y(b){} bool operator > (node &a)const{ return x > a.x && y > a.y; } bool operator < (node &a)const{ return x < a.x && y < a.y; } friend ostream& operator << (ostream &os, node &t){ os<<t.x << ‘ ‘ << t.y; } }; template <class numtype> // 声明一个模版(用来比较每种常用类型的大小),虚拟类型名为numtype class Cmp{ // 类模版名为 Cmp public: Cmp(numtype a, numtype b){ x = a, y = b; } numtype max(){ if (x > y) return x; else return y; } numtype min(){ return x<y?x:y; } private: numtype x, y; }; void test(){ Cmp <int> cmp(4, 7); cout<<"int cmp"<<endl; cout<<"max = "<<cmp.max()<<endl; cout<<"min = "<<cmp.min()<<endl; Cmp <double> cmp2(3.2, 2.3); cout<<"double cmp2"<<endl; cout<<"max = "<<cmp2.max()<<endl; cout<<"min = "<<cmp2.min()<<endl; node a(1,2); node b(3,4); Cmp <node> cmp3(a, b); node c = cmp3.max(); node d = cmp3.min(); cout << "max = " << c << endl; cout << "min = " << d << endl; } int main(){ test(); return 0; }
利用类模板可以建立含各种数据类型的类。在声明了一个类模板后,怎样使用它?怎样使它变成一个实际的类?
先回顾一下用类来定义对象的方法:
Compare_int
cmp1(4,7); // Compare_int是已声明的类
用类模板定义对象的方法与此相似,但是不能直接写成
Cmp cmp(4,7); //
Cmp是类模板名
Cmp是类模板名,而不是一个具体的类,类模板体中的类型numtype并不是一个实际的类型,只是一个虚拟的类型,无法用它去定义对象。
必须用实际类型名去取代虚拟的类型,具体的做法是:
Cmp <int> cmp(4,7);
即在类模板名之后在尖括号内指定实际的类型名,在进行编译时,编译系统就用int取代类模板中的类型参数numtype,这样就把类模板具体化了,
或者说实例化了。这时Cmp<int>就相当于前面介绍的Compare_int类。
还有一个问题要说明: 上面列出的类模板中的成员函数是在类模板内定义的。
如果改为在类模板外定义,不能用一般定义类成员函数的形式:
numtype Cmp::max( ) {…} //不能这样定义类模板中的成员函数
而应当写成类模板的形式:
template <class numtype> numtype Cmp<numtype>::max( ) { return (x>y)?x:y; }
归纳以上的介绍,可以这样声明和使用类模板:
1. 先写出一个实际的类。由于其语义明确,含义清楚,一般不会出错。
2. 将此类中准备改变的类型名(如int要改变为float或char)改用一个自己指定的虚拟类型名(如上例中的numtype)。
3. 在类声明前面加入一行,格式为
template <class
虚拟类型参数>,如
template <class numtype> //注意本行末尾无分号
class
Compare
{…}; //类体
4. 用类模板定义对象时用以下形式:
类模板名<实际类型名>
对象名;
类模板名<实际类型名> 对象名(实参表列);
如
Compare<int>
cmp;
Compare<int> cmp(3,7);
5.
如果在类模板外定义成员函数,应写成类模板形式:
template <class 虚拟类型参数>
函数类型 类模板名<虚拟类型参数>::成员函数名(函数形参表列) {…}
关于类模板的几点说明:
1.
类模板的类型参数可以有一个或多个,每个类型前面都必须加class,如
template
<class T1,class T2>
class
someclass
{…};
在定义对象时分别代入实际的类型名,如
someclass
<int, double> obj;
2. 和使用类一样,使用类模板时要注意其作用域,只能在其有效作用域内用它定义对象。
3. 模板可以有层次,一个类模板可以作为基类,派生出派生模板类。