【C++深度剖析教程37】类模板的概念和意义

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1、类模板

一些类主要用于存储和组织数据元素
类中数据的组织方式和数据元素的具体类型无关
如数组类，链表类，stack类，queue类等

C++中将模板的思想应用于类，使类的实现不关心具体的数据元素，而只关心类所需实现的功能

C++中的类模板：

以相同的方式处理不同的类型
在类声明前以template关键字进行标识
<typename T>用于说明类中使用泛指类型T

2、类模板的应用

只能显示指定具体类型，无法自动推导
定义对象时需要使用具体类型<Type>定义对象

这里写图片描述

声明的泛指类型T可以出现在类模板的任意地方
编译器对类模板的处理方式和函数模板相同
*从类模板通过具体类型产生不同的类
*在声明的地方对类模板进行一次编译
*在使用的地方对参数替换后的代码进行一次编译

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;template < typename T >
class Operator
{
public:T add(T a, T b){return a + b;}T minus(T a, T b){return a - b;}T multiply(T a, T b){return a * b;}T divide(T a, T b){return a / b;}
};/* 这里只是做一个演示，并没有真正重载‘-’操作符 */
string operator-(string& l, string& r)
{return "Minus";
}int main()
{Operator<int> op1;cout << op1.add(1, 2) << endl;Operator<string> op2;cout << op2.add("D.T.", "Software") << endl;cout << op2.minus("D.T", "Software") << endl;return 0;
}

3、类模板的工程应用

类模板必须在头文件中定义
类模板的实现，不能分开在不同的文件
类模板外部定义的函数，需要加上模板<>声明

下面是一个程序的头文件：
Operater.h

#ifndef _OPERATOR_H_
#define _OPERATOR_H_template < typename T >
class Operator
{
public:T add(T a, T b);T minus(T a, T b);T multiply(T a, T b);T divide(T a, T b);
};/* 类模板外部定义的函数，需要加上相应的声明Operator<T> */
template < typename T >
T Operator<T>::add(T a, T b)
{return a + b;
}template < typename T >
T Operator<T>::minus(T a, T b)
{return a - b;
}template < typename T >
T Operator<T>::multiply(T a, T b)
{return a * b;
}template < typename T >
T Operator<T>::divide(T a, T b)
{return a / b;
}#endif

源文件：
main.c

#include <iostream>
#include <string>
#include "Operator.h"using namespace std;int main()
{/* 定义对象的时候需要显示指定对象的类型 */Operator<int> op1;cout << op1.add(1, 2) << endl;cout << op1.multiply(4, 5) << endl;cout << op1.minus(5, 6) << endl;cout << op1.divide(10, 5) << endl;return 0;
}