C/C++模板类模板与函数模板区别,以及用法详解

类模板

类模板语法

类模板作用:

  • 建立一个通用类,类中的成员 数据类型可以不具体制定,用一个虚拟的类型来代表。

语法:

template<typename T>
类

解释:

template --- 声明创建模板

typename --- 表面其后面的符号是一种数据类型,可以用class代替

T --- 通用的数据类型,名称可以替换,通常为大写字母

示例:

#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType> 
class Person
{
public:Person(NameType name, AgeType age){this->mName = name;this->mAge = age;}void showPerson(){cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;}
public:NameType mName;AgeType mAge;
};
​
void test01()
{// 指定NameType 为string类型,AgeType 为 int类型Person<string, int>P1("孙悟空", 999);P1.showPerson();
}
​
int main() {
​test01();
​system("pause");
​return 0;
}

总结:类模板和函数模板语法相似,在声明模板template后面加类,此类称为类模板

类模板与函数模板区别

类模板与函数模板区别主要有两点:

  1. 类模板没有自动类型推导的使用方式
  2. 类模板在模板参数列表中可以有默认参数(只有类模板可以)

示例:

1、类模板没有自动类型推导的使用方式

#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType> 
class Person
{
public:Person(NameType name, AgeType age){this->mName = name;this->mAge = age;}void showPerson(){cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;}
public:NameType mName;AgeType mAge;
};
​
//1、类模板没有自动类型推导的使用方式
void test01()
{// Person p("孙悟空", 1000); // 错误 类模板使用时候,不可以用自动类型推导Person <string ,int>p("孙悟空", 1000); //必须使用显示指定类型的方式,使用类模板p.showPerson();
}
​
int main() {
​test01();
​system("pause");
​return 0;
}

2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数

#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType = int> //类模板在模板参数列表中可以有默认参数
class Person
{
public:Person(NameType name, AgeType age){this->mName = name;this->mAge = age;}void showPerson(){cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;}
public:NameType mName;AgeType mAge;
};
​
//2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数
void test02()
{Person <string> p("猪八戒", 999); //类模板中的模板参数列表 可以指定默认参数p.showPerson();
}
​
int main() {
​test02();
​system("pause");
​return 0;
}

总结:

  • 类模板使用只能用显示指定类型方式
  • 类模板中的模板参数列表可以有默认参数

类模板中成员函数创建时机

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的:

  • 普通类中的成员函数一开始就可以创建
  • 类模板中的成员函数在调用时才创建(ps:这一特性在类模板分文件编写时会产生问题)

示例:

class Person1
{
public:void showPerson1(){cout << "Person1 show" << endl;}
};
​
class Person2
{
public:void showPerson2(){cout << "Person2 show" << endl;}
};
​
template<class T>
class MyClass
{
public:T obj;
​//下面两个成员函数可以编译成功,因为类模板中的成员函数,并不是一开始就创建的,而是在模板调用时再生成,不会报错。void fun1() { obj.showPerson1(); }void fun2() { obj.showPerson2(); }
​
};
​
void test01()
{MyClass<Person1> m;//可以编译成功,但是下面只能调用fun1(),调用fun2()报错m.fun1();
​//m.fun2();//编译会出错,说明函数调用才会去创建成员函数
}
​
int main() {
​test01();
​system("pause");
​return 0;
}

总结:类模板中的成员函数并不是一开始就创建的,因为无法确定数据类型,在调用时才去创建

类模板对象做函数参数

学习目标:

  • 类模板实例化出的对象,向函数传参的方式

一共有三种传入方式:

  1. 指定传入的类型 --- 直接显示对象的数据类型
  2. 参数模板化 --- 将对象中的参数变为模板进行传递
  3. 整个类模板化 --- 将这个对象类型 模板化进行传递

示例:

#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType = int> 
class Person
{
public:Person(NameType name, AgeType age){this->mName = name;this->mAge = age;}void showPerson(){cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;}
public:NameType mName;AgeType mAge;
};
​
//1、指定传入的类型
void printPerson1(Person<string, int> &p) 
{p.showPerson();
}
void test01()
{Person <string, int >p("孙悟空", 100);printPerson1(p);
}
​
//2、参数模板化
template <class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2>&p)
{p.showPerson();cout << "T1的类型为: " << typeid(T1).name() << endl;//查看该变量的数据类型cout << "T2的类型为: " << typeid(T2).name() << endl;
}
void test02()
{Person <string, int >p("猪八戒", 90);printPerson2(p);
}
​
//3、整个类模板化
template<class T>
void printPerson3(T & p)
{cout << "T的类型为: " << typeid(T).name() << endl;p.showPerson();
​
}
void test03()
{Person <string, int >p("唐僧", 30);printPerson3(p);
}
​
int main() {
​test01();test02();test03();
​system("pause");
​return 0;
}

总结:

  • 通过类模板创建的对象,可以有三种方式向函数中进行传参
  • 使用比较广泛是第一种:指定传入的类型

PS:查看数据类型函数typeip().name()

注意string类型返回值很长!

应用:

结合实际操作来看,第一种很常用,因为在传入之后只需要进行操作就行,不需要再考虑判定其是字符还是数字的问题。

第二种是保证其在一个类别中的万能性,比如你想对任意数据类型的数组作交换,但只想写一种函数,就可以用,但相对的会费脑子,在日常打代码一个复制粘贴改改就能写,但需要想的很远,等同于你象棋开局走一步就能达到到将死对面的所有情况你都要想,而且维护方面也是个问题,因此更常用的是第一种,以上还仅是在函数模板的基础上得到的结论,更别说在类模板的函数传入了。

第二种是将函数变为函数模板,目的是为了使用函数模板的自动类型指导。

第三种是直接将整个类模板作为一个类,2是将类模板里的类作为函数模板的类,2.3根本目的还是使用函数模板的自动类型推导

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