第6章 模板

2013-9-30
6



函数模板大大增强了函数设计的通用性。 使用函数模板的方法是； 1、先说明函数模板， 2、然后实例化成相应的模板函数， 3、最后才可以调用模板函数，并执行。
2013-9-30
7



C语言中，使用不同函数名来表达相似功能； 而C++中则用函数重载来表达。 而使用函数模板，则只需要一段公共的模板描 述代码即可。 函数模板减少了程序员输入代码的工作量，是 C++中功能最强的特性之一，是提高软件代 码重用率的重要手段之一。
TCoord <int> c1; //产生新类TCoord <int> //和对象c1
2013-9-30
24
6.2.2 类模板实例化
1．实例化与代码复制 根据类模板实例化的过程可知，每次用不同的数据类型取代模板类型 参数实例化新的TCoord类的时候，将复制TCoord类模板的所有代码， 并用实际类型替换模板类型参数。
2013-9-30
17
6.2 类模板
类是对逻辑上相关的函数与数据的封装，它是对问题的抽 象描述。 类模板是在比类更高级层次上的抽象，可以用类模板来创 建类。简单的说，类模板就是一个抽象的类。
类模板 类模板产生的类 类的对象
类模板、类及对象的关系
2013-9-30 18
6.2.1 类模板的语法
类模板定义的语法格式如下：
说明了结构相似的类 和函数。
2013-9-30
4
6.1
【例6.1】函数重载例题
#include<iostream> using namespace std; int max(int x, int y) { return x>y?x:y ; } char max(char x, char y) { return x>y? x:y ; }
double max(double x, double y) { return x>y?x:y ; }
2013-9-30 10
6.1.3 函数模板及模板函数



函数模板是对一批模样相同的函数的说明描述， 它不是某一个具体的函数。 而模板函数则是将函数模板内的“数据类型参 数”具体化后得到的重载函数（就是由模板而 来的函数）。 从哲学的抽象和具体的角度来说：函数模板是 抽象的，而模板函数则是具体的。
2013-9-30
27
6.2.2 类模板实例化
类模板和模板的关系




类模板是对类的抽象，代表一类具有相同功能的类，它不能定义对象。模 板类是类模板的实例，代表一个具体的类，这个具体的类可以定义对象。 类模板是个模板，用来创建新类。模板类是个具体类，由类模板创建而成。 类模板是程序员用代码写出来的，模板类是编译系统在编译时根据类模板 自动生成的。 类模板是对现实事物更高级别上的抽象，不能够实际执行；模板类是对现 实事物一般级别上的抽象，具有程序代码，占用内存空间，可以实际执行。 类模板是模板的定义，不是一个实在的类，模板类才是实实在在的类
与宏定义的区别？
2013-9-30 8
【例6.2】模板函数实现例6.1的函数重载例题。
#include<iostream> using namespace std; template <class T> T max(T x, T y) { return x>y? x:y ; } void main() { int x = 7; int y = 4; cout<<x<<"和"<<y<<"的较大值是："; cout<<max( x, y)<<endl; double a = 3.5; double b = 4.5; cout<<a<<"和"<<b<<"的较大值是："; cout<<max( a, b)<<endl; 2013-9-30
template <class TT> //必须定义参数名，但是模板参 //数名可以不同,这里T变为了TT TT TCoord <TT>::getx() { return x; }
2013-9-30
23
6.2.2 类模板实例化
类模板的定义指定了如何根据一个或多个实际的类型 或值的集合来构造单独的类的方法。从类模板定义中生 成类的过程称作类模板实例化。
2013-9-30
函数模板
学习模板函数之前，首先看看函数重载存在的缺陷。
void main() { int x = 7; int y = 4; cout<<max( x, y)<<endl; double a = 3.5; double b = 4.5; cout<<max( a, b)<<endl; }
20
说明-1

除了函数模板类似的问题外，还需注意以下问题： 类模板中，表示一个类是模板名加<模板参数>，如在一个 类模板定义中用到另一个类模板时，采用以下方式定义。:
Template <class T> Class TRect{ public: TRect(); Get(); …… Private: Tcoord<T> p1; // TCoord <T>表示一个类。 …… };
第6章 模板

本章学习重点掌握内容： 函数模板的定义、语法格式及使用注意事项 函数模板的实例化 函数模板与模板函数的区别 类模板的定义及使用注意事项 类模板的实例化 派生类和类模板的关系
2013-9-30
1
第6章 模板

6.1 函数模板 6.2 类模板 6.3 综合应用实例
template <class T, typename U> T func2(T a, U b); //error，每个模板参数前面都必须用class或typename修饰 template <class T, U> T func3(T a, U b);

模板参数在函数参数表中出现的次数没有限制。
2013-9-30 14
2013-9-30
16
6.1.4 使用函数模板需要注意的问题

不适合模板函数时，有两种解决方案
针对该数据类型重载不适合编译的操作,(对于类可 以) 设计特定函数，这时，在使用特定函数时，将阻止 编译器产生函数。 如：

char* max(char* str1,char *str2) { return (strcmp(str1,str2)>0)?str1,str2; }
2013-9-30
12
6.1.4 使用函数模板需要注意的问题

使用函数模板需要注意以下几个问题： 函数模板中的每一个类型参数在函数参数表中必须至少使用一次。
template <class T1, class T2> void func1(T1 para1)//错误，没有使用T2 {// 函数体}
2013-9-30 26
6.2.2 类模板实例化
3.类模板实例化有以下几个特点：



只有当类模板实例真正使用时，编译器才会实例化类 模板。 实例化类模板时，编译器需要知道类模板的定义。 实例化类模板时，除了构造函数和析构函数外，不会 自动实例化类模板的其它成员函数。 对于模板非类型参数，实例化时赋给的实参必须是编 译时常量，否则就会出现错误。
2013-9-30
21
说明-2Βιβλιοθήκη 如果构造函数声明和实现分开时，构造函数实 现的函数名应该是如下形式：


模板名称<模板参数>::模板名称（） //注意域 前和域后不一致 对应，成员函数实现时格式如下：

模板名称<模板参数>::函数名（）
2013-9-30
22
说明-3

类模板的实现和声明分开时，每个带模板参数 的成员函数实现时，必须定义模板参数，参数 名可以和申明不同。如：


在全局域中声明的与模板参数同名的对象、函数或类型，在函数模板中将 被隐藏。 函数模板定义中声明的对象或类型不能与模板参数同名。
template <class T> T max(T x, T y) { typedef float T; //错误，定义的类型和模板参数同名 return x<y? x:y; }
template <class T1, class T2, …> class 类名 { 类成员声明 }
类模板定义中各部分的意义和函数模板定义中各部分的 意义几乎相同。
2013-9-30
19
类模板定义的例题。
template<class T> class Tcoord { public: TCoord(); TCoord(T x, T y); ~TCoord(); T getx(); T gety(); private: T x; T y; }; 2013-9-30 //模板成员函数的定义格式 template <class T> T TCoord <T>::getx() { return x; } ……
2013-9-30
15
6.1.4 使用函数模板需要注意的问题


当实例化数据类型时，给数据类型必须满足函 数中的所有操作，如下模板数据类型必须可以 进行“>”操作（如字符串比较）。否则无法 编译通过 如：