第11章第14周用 模板

第11章 11.6 模 11章
板
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概述 在程序应用中， 在程序应用中，经常会遇到同样的一段代码需 要用来处理不同类型的数据的情况。处理方法： 要用来处理不同类型的数据的情况。处理方法： 文本编辑器复制程序代码 重载（overloaded）函数技术 重载（overloaded）
函数重载依然是一种人工复制代码段的方法
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概述 使用宏的缺点： 使用宏的缺点： 宏只能实现简单的功能。 宏只能实现简单的功能。 宏只做机械式的替换，不提供数据类型的检验， 宏只做机械式的替换，不提供数据类型的检验， 因此使得C++ C++编译器中先进的数据类型检测机制被 因此使得C++编译器中先进的数据类型检测机制被 避开了。例如： 避开了。例如：
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11.6.1 定义函数模板 定义函数模板的格式如下： 定义函数模板的格式如下： 模板定义部 分 template <class Type> <Type> <FunctionName> (<Parameter List>) { //函数体 //函数体 }
函数定义部 分 关键字 类型参数
Type> template <class Type> Type
函数模板的定义以关键字template开始， 函数模板的定义以关键字template开始，接着在符 template开始 之间定义该函数的数据类型参数 号‘<’和‘>’之间定义该函数的数据类型参数Type 和 之间定义该函数的数据类型参数Type 该参数可以是C++的任何一个基本数据类型， C++的任何一个基本数据类型 该参数可以是C++的任何一个基本数据类型，也可以 是用户自己定义的类或者其它数据类型 关键字class并不一定表示Type就是C++ class并不一定表示Type就是C++的类数据类 关键字class并不一定表示Type就是C++的类数据类 Type也可以是一个基本的数据类型 型，Type也可以是一个基本的数据类型 在模板中至少要定义一个数据类型参数 在模板中至少要定义一个数据类型参数 函数模板的函数定义部分的定义与一般函数的定义 相同，返回值和形参列表(<Parameter List>)中形 相同，返回值和形参列表(<Parameter List>)中形 参的类型可以是数据类型参数Type， 数据类型参数Type 参的类型可以是数据类型参数Type，也可以是普通 的数据类型。 的数据类型。
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15.2.1 定义函数模板
void main( ) //生成模板函数 { int m1 = max(100, 200); //生成模板函数 //生成模板函数 double m2 = max(7.8, 5.1); //生成模板函数 char* m3 = max("Kate", "Mary"); //生成模板函数 //生成模板函数 cout<<"The maxium of 100 and 200 is: "<<m1<<endl; cout<<"The maxium of 7.8 and 5.1 is: "<<m2<<endl; cout<<"The maxium of 'Mary' and 'Kate' is:"<<m3<<endl; }
int x = max(7.8, 5.1);
编译器将Type转换为浮点数类型double， 编译器将Type转换为浮点数类型double，返回值 Type转换为浮点数类型double 的类型也同样是浮点数类型。 的类型也同样是浮点数类型。若将返回值赋给整 数变量x，编译器会发出警告，提示返回值的小数 数变量x 编译器会发出警告， 部分会丢失。 部分会丢失。
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概述 例：使用函数重载判断多种类型数值的大小
#include <iostream.h>
int max(int num1, int num2) { return num1 > num2 ? num1 : num2;} double max(double d1, double d2) { return d1 > d2 ? d1 : d2;} char* max(char* str1, char* str2) //仅仅比较两个字符串的第一个字符 { //仅仅比较两个字符串的第一个字符 return *str1 > *str2 ? str1 : str2; }
模板函数使用的是数据类型代换的技术，它可以 模板函数使用的是数据类型代换的技术， 数据类型代换的技术 通过一个函数模板来动态生成一系列具有相同算法而 数据类型不同的函数。 数据类型不同的函数。
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11.6.1定义函数模板 11.6.1定义函数模板 注意： 注意： Type的实际数据类型是由编译器根据调用函数时 1．Type的实际数据类型是由编译器根据调用函数时 传递给函数的实际参数的数据类型来决定的，而 传递给函数的实际参数的数据类型来决定的， 实际参数的数回值的数据类型来决定的。 例如： 例如：
使用宏（macro） 使用宏（macro） 复制代码的缺点： 复制代码的缺点：在多处出现复制代码的情况下 包括重载函数）， ），经常会出现由于程序员的疏忽 （包括重载函数），经常会出现由于程序员的疏忽 而造成修改遗漏的情况， 而造成修改遗漏的情况，这样会为程序的运行带来 极大的隐患。 极大的隐患。
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概述
void main( ) { //调用 调用max(int, int m1=max(100, 200); //调用max(int, int) //调用 调用max(double, double m2=max(7.8, 5.1); //调用max(double, double) char* m3=max("Kate", "Mary"); //调用max(char*, char*) //调用max(char*, 调用 cout<<"The maxium of 100 and 200 is: "<<m1<<endl; cout<<"The maxium of 7.8 and 5.1 is: "<<m2<<endl; cout<<"The maxium of 'Mary' and 'Kate' is: "<<m3<< endl; }
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11.6.1定义函数模板 11.6.1定义函数模板 定义函数模板max max时 2．定义函数模板max时，所设置的两个参数的类型是 一样的。当调用max生成模板函数时， max生成模板函数时 一样的。当调用max生成模板函数时，若给予模板 的两个实际参数的数据类型不一样的参数将发生 错误。例如： 错误。例如：
函数模板 在重载函数的例子中， 在重载函数的例子中，每一个重载函数的操作 定义部分，除了所使用的参数类型以外， 定义部分，除了所使用的参数类型以外，可以说 是完全一样的。如果能够把数据类型和算法代码 是完全一样的。如果能够把数据类型和算法代码 之一， 相分离，将数据类型也变成参数之一 相分离，将数据类型也变成参数之一，在使用时 临时指定数据类型， 临时指定数据类型，就可以实现算法代码与多种 数据类型之间多个对应关系。 数据类型之间多个对应关系。 C++中提供了关键字template，按照数据类型 中提供了关键字template C++中提供了关键字template，按照数据类型 和算法代码相分离的思路来解决 的思路来解决相同操作代码处 和算法代码相分离的思路来解决相同操作代码处 理不同数据类型的问题 这项技术就称为函数模 的问题， 理不同数据类型的问题，这项技术就称为函数模 Templates）。 板（Function Templates）。 函数模板的特定实例叫做模板函数 模板函数（ 函数模板的特定实例叫做模板函数（Template Functions）。 Functions）。
int val = max(7.8, 30); //错误 //错误
编译器先将Type解释成double类型， 编译器先将Type解释成double类型，但是当它发 Type解释成double类型 现第二次出现Type Type的地方不能再将其解释成 现第二次出现Type的地方不能再将其解释成 double类型时 便发生错误。 类型时， double类型时，便发生错误。 解决方法： 解决方法：用强制类型转换运算符来改变不符合 已经被确认的数据类型的变量。 已经被确认的数据类型的变量。 例如： 例如：
<Type> <FunctionName> (Type a, Type b, …) )
Type为int时 函数会被转换为： 当Type为int时，函数会被转换为：
int <FunctionName> (int a, int b, … )
Type为double时 函数会被转换为： 当Type为double时，函数会被转换为：
#define max(x,y) (((x)>(y))?(x):(y)) 使用宏定义以后，使得int和struct这两种不兼容的数据 使用宏定义以后，使得int和struct这两种不兼容的数据 int 类型也可以进行比较。这样的程序是无意义的。 类型也可以进行比较。这样的程序是无意义的。
程序中任何调用宏的地方都会被编译器预处理机 制插入宏体所定义的那一段代码。 制插入宏体所定义的那一段代码。会造成最终执 行程序的尺寸较大。 行程序的尺寸较大。