【C++知识点总结全系列 (07)】:模板与泛型编程详细总结与分析

模板与泛型编程

  • 1、概述
    • (1)What(什么是模板、泛型编程)
    • (2)Why
    • (3)Which
    • (4)模板参数
      • A.What
      • B.How
      • C.模板参数的类型成员
      • D.默认模板参数
  • 2、模板函数
  • 3、模板类
    • (1)How(如何定义和使用模板类)
    • (2)成员模板
  • 4、模板实参推断
    • (1)What(什么是模板实参推断)
    • (2)
  • 5、动态内存分配
  • 6、智能指针模板

1、概述

(1)What(什么是模板、泛型编程)

模板:

模板分为函数模板和类模板,其类内部的类型和函数的形参类型不具体指定,用一个 虚拟的类型来代表,在具体使用的时候在具体化

泛型编程:

以一种独立于任何特定类型的方式编写代码,模板是泛型编程的基础

(2)Why

实现代码的重用

(3)Which

  • 模板函数
  • 模板类

(4)模板参数

A.What

模板参数是在 C++ 模板中使用的类型或非类型实体的占位符,分为类型模板参数和非 类型模板参数

B.How

template <typename T> T calc(const T&, const T&); //模板的声明

注意:通常一个文件所有模板的声明放在文件的开始位置

C.模板参数的类型成员

  • T::value_type():必须显式地告诉编译器该名字是一个类型,且只能使用关键字 typename(而非 class)

D.默认模板参数

与函数默认实参一样,对于一个模板参数,只有当它的右侧都有默认参时,它才可以有默认参数

在这里插入图片描述

2、模板函数

#include <sstream>
using namespace std; 
template <class T>//T 是类型模板参数
string tTostring(T t)
{std::ostringstream osstream; osstream << t;return osstream.str(); 
}template <typename T, typename U>//模板参数列表 
auto add(T t, U u){if constexpr (std::is_same<T, std::string>::value)return t + tTostring(u);if constexpr (std::is_same<U, std::string>::value)return tTostring(t) + u;if constexpr (std::is_arithmetic<T>::value && std::is_arithmetic<U>::value)return t + u;
}

3、模板类

(1)How(如何定义和使用模板类)

template <class T> 
class Blob {
public: 
typedef typename std::vector<T>::size_type size_type;
private:
std::vector<T> *data_; void check(size_type i, const std::string &msg) const; public:
Blob(){ data_ = new std::vector<T>();} 
Blob(std::initializer_list<T> il)
{ 
data_ = new std::vector<T>(il); 
} 
Blob(const Blob &blob) {//在一个类模板作用域内,可直接使用模板名,而不必指定模板参数
data_ = new std::vector<T>(*blob.getData());
// 也可 blob.data_,在类的成员函数内部,可直接访问同类的其他对象私有成员 }
~Blob()
{ 
delete data_;
}
std::vector<T> *getData() const
{
return data_;
} 
size_type size() const 
{return data_->size(); 
} 
bool empty() const 
{ return data_->empty(); 
} 
void push_back(const T &t) 
{ data_->push_back(t); 
} 
void push_back(T &&t)
{ data_->push_back(std::move(t)); 
} 
};
void main()
{Blob<double> blob; //实例化一个blob对象,用域处理double类型的数据...
}

(2)成员模板

本身是模板函数的成员函数,成员模板不能是虚函数

在这里插入图片描述

4、模板实参推断

(1)What(什么是模板实参推断)

在实例化模板函数或模板类的时候,进行模板实参推断

(2)

5、动态内存分配

6、智能指针模板

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