第九章 群体类和群体数据的组织

模板是C++支持参数化程序设计的工具，通 支持参数化程序设计的工具， 模板是 支持参数化程序设计的工具 过它可以实现参数化多态性。 过它可以实现参数化多态性。 参数化多态性： 参数化多态性：就是将程序所处理的对象的 类型参数化， 类型参数化，使得一段程序可以用于处理多种不 同类型的对象。 同类型的对象。
类模板声明的语法形式是： 类模板声明的语法形式是： template <模板参数表 模板参数表> 模板参数表 class 类名 使用一个模板类来建立对象时，应按如下形式声明： 使用一个模板类来建立对象时，应按如下形式声明： { 类成员声明 } 模板名<模板参数表 对象名1,…,对象名 模板参数表> 对象名n; 模板名 模板参数表 对象名 对象名 如果需要在类模板以外定义其成员函数， 如果需要在类模板以外定义其成员函数，则要采用以 下的形式： 下的形式： template <模板参数表 模板参数表> 模板参数表 一个类模板声明自身并不是一个类， 一个类模板声明自身并不是一个类，它说明了类 类名<模板参数标识符列表 函数名(参数表 模板参数标识符列表>::函数名 类型名 类名 模板参数标识符列表 函数名模板才 的一个家族。只有当被其他代码引用时， 参数表) 的一个家族。只有当被其他代码引用时， 参数表 根据引用的需要生成具体的类。 根据引用的需要生成具体的类。
线性群体中的元素次序与其位置关系是对应 的。 在线性群体中， 在线性群体中，又可按照访问元素的不同方 法分为直接访问、顺序访问和索引访问。 法分为直接访问、顺序访问和索引访问。 对可以直接访问的线性群体，可以直接访问 对可以直接访问的线性群体， 群体中的任何一个元素。 群体中的任何一个元素。 对顺序访问的线性元素， 对顺序访问的线性元素，只能按照运算的排 列顺序从头开始依次访问各个元素。 列顺序从头开始依次访问各个元素。 栈和队列
例9-2 类模板应用举例 int main() { Store<int>s1,s2; s1.putElem(3); s2.putElem(-7); cout<<s1.getElem()<<" "<<s2.getElem()<<endl; Student g={1000,23}; Store<Student>s3; s3.putElem(g); cout<<"The student id is "<<s3.getElem().id<<endl; Store<double>d; cout<<"Retrieving object d..."; cout<<d.getElem()<<endl; return 0; }
例9-2 类模板应用举例 template <class T> Store<T>::Store():haveValue(false){} template <class T> T &Store<T>::getElem() { if(!haveValue) { cout<<"No item persent!"<<endl; exit(1); } return item; } template <class T> void Store<T>::putElem(const T &x) { haveValue=true; item=x; }
#include <iostream> using namespace std; template <typename T> T abs(T x) { return (x<0)?-x:x; } int main() { int x=-1; float y=-2.1; double z=-2.3455; cout<<"abs(x)="<<abs(x)<<endl; cout<<"abs(y)="<<abs(y)<<endl; cout<<"abs(z)="<<abs(z)<<endl; return 0; }
#ifndef ARRAY_H #define ARRAY_H #include <cassert> //数组类模板定义 数组类模板定义 template <class T> class Array { public: Array(int sz=50); Array(const Array<T>&a); ~Array(); Array<T> & operator=(const Array<T> &rhs); T & operator [](int i);
//重载“=”运算符，将对象 赋值给本对象，实现对象 重载“ 运算符 将对象rhs赋值给本对象 运算符， 赋值给本对象， 重载 之间的整体赋值 template <class T> Array<T>&Array<T>::operator =(const Array<T>&rhs) { if(&rhs!=this) { if(size!=rhs.size) { delete[]list; size=rhs.size; list=new T[size]; } for(int i=0;i<size;i++) list[i]=rhs.list[i]; } return *this; }
例9-1 函数模板的示例 int main() { const int A_count=8,B_count=8,C_count=20; int a[A_count]={1,2,3,4,5,6,7,8}; double b[B_count]={1.1,2.2,3.3,4.4,5.5,6.6,7.7,8.8}; char c[C_count]="Welcome to see you"; cout<<"a array contains:"<<endl; outputArray(a,A_count); cout<<"b array contains:"<<endl; outputArray(b,B_count); cout<<"c array contains:"<<endl; outputArray(c,C_count); return 0; }
例9-1 函数模板的示例 #include <iostream> using namespace std; template <class T> void outputArray(const T *array,int count) { for(int i=0;i<count;i++) cout<<array[i]<<" "; cout<<endl; }
使用类模板使用户可以为类定义一种模式， 使用类模板使用户可以为类定义一种模式，使 得类中的某些数据成员、某些成员函数的参数、 得类中的某些数据成员、某些成员函数的参数、返 回值或局部变量能取任意类型（包括系统预定义的 回值或局部变量能取任意类型（ 和用户自定义的） 和用户自定义的） 类是一组对象的公共性质的抽象，而类模板则 类是一组对象的公共性质的抽象， 是对不同类的公共性质的抽象， 是对不同类的公共性质的抽象，因此类模板是属于 更高层次的抽象。 更高层次的抽象。 由于类模板需要一种或者多种类型参数，所以 由于类模板需要一种或者多种类型参数， 类模板也常常称为参数化类。 类模板也常常称为参数化类。
例9-2 类模板应用举例 #include <iostream> #include <cstdlib> using namespace std; struct Student { int id; float gpa; }; template <class T> class Store { public: Store(); T &getElem(); void putElem(const T &x); private: T item; bool haveValue; };
//析构函数 析构函数 template<class T> Array<T>::~Array() { delete []list; } //复制构造函数 复制构造函数 template<class T> Array<T>::Array(const Array<T>&a) { size=a.size; list=new T[size]; for(int i=0;i<size;i++) list[i]=a.list[i]; }
） 标识 函数模板的定义形式是： 函数模板的定义形式是： （1）class(typename)标识 符，指明可以接收一个类 template <模板参数表 模板参数表> 模板参数表 型参数。 型参数。 类型名 函数名 （参数表） （2）“类型说明符”标识 参数表） ） 类型说明符” { 函数体的定义 } 符，指明可以接收一个由 类型说明符” “类型说明符”所规定类 型的常量作为参数。 型的常量作为参数。 （3）template<参数表 ） 参数表 >class标识符，指明可以接 标识符， 标识符 收一个类模板名作为参数。 收一个类模板名作为参数。