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cpp template声明和定义可以分开吗 tpp c++中的template

1、概述:

模板(Template)是一种强大的C++软件复用特性,通常有两种形式:函数模板和类模板。函数模板针对仅参数类型不同的函数;类模板针对仅数据成员和成员函数类型不同的类。函数模板和类模板可以是程序员只需制定一个单独的代码段,就可表示一整套称为函数模板特化的相关(重载)函数或是表示一整套称为类模板特化的相关的类。这种技术称为泛型程序设计(generic programming)。

使用模板的好处在于,可以使程序员编写与类型无关的代码。使用时要注意:模板的声明或定义只能在全局,命名空间或类范围内进行。即不能在局部范围,函数内进行,比如不能在main函数中声明或定义一个模板。

模板定义以关键字template开始,后接模板形参表,模板形参表是用尖括号括住的一个或者多个模板形参的列表,形参之间以逗号分隔。模板形参可以是表示类型的类型形参,也可以是表示常量表达式的非类型形参。非类型形参跟在类型说明符之后声明。类型形参跟在关键字class或typename之后定义。

 

2、函数模板

         函数模板格式如下:

         template<typename T1,typename T1,…>函数名(参数列表){…}

  或 template<classT1,class T1,…>函数名(参数列表){…}

         其中尖括号内为模板形参列表,不能为空,但具体数目依需要而定。此处,typename和class关键字无区别。以下以一段代码示例简要说明使用。

/*
test for template
*/
#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
T findBigger(T &a, T &b)
{	
	return a>b ? a:b;
}

void main()
{
	int i1 = 10, i2 = 20;
	double d1 = 1.1, d2 = 2.2;
	cout<<"----------Test for template----------"<<endl;
	cout<<"bigger one between "<<i1 <<" and "<<i2<<" is "<<findBigger(i1,i2)<<endl;//无需说明类型
	cout<<"bigger one between "<<d1 <<" and "<<d2<<" is "<<findBigger(d1,d2)<<endl;
	system("pause");
}



cpp template声明和定义可以分开吗 tpp c++中的template,cpp template声明和定义可以分开吗 tpp c++中的template_类模板,第1张

几点说明:

  • 模板形参名只能在模板头部的形参列表中声明一次,但是可以在函数头和函数体内重复使用;
  • 如果调用了一个带用户定义类型的模板,并且该模板用到了函数或运算符(如,==、+、<=),那么这些函数和运算符必须被这个用户定义类型重载。忘记重载这些函数和运算符会导致编译错误。



3、类模板

类模板格式与函数模板相似:

         template<typename T1,typename T1,…>class 类名{…}

或 template<classT1,class T1,…> class 类名{…}

依然以代码说明,定义了堆栈类Stack及其操作,并创建模板函数类测试。

//Stack class template
//Filename: Stack.h
#ifndef STACK_H
#define STACK_H

template<class T>
class Stack
{
private:
	int size;
	int top;
	T *stackPtr;
public:
	Stack(int = 10);
	~Stack()
	{
		delete []stackPtr;
	}
	bool push(const T &); //push an element onto the stack
	bool pop(T &);//pop an element off the stack
	bool isEmpty() const
	{
		return top==-1;
	}
	bool isFull() const
	{
		return top==size-1;
	}
};

template<class T>
Stack<T>::Stack(int n):size(n>0 ? n:10),top(-1),stackPtr(new T[size])
{
	//empty body
}

template<class T>
bool Stack<T>::push(const T &value)
{
	if(!isFull())
	{
		stackPtr[++top] = value;
		return true;
	}
	return false;
}

template<class T>
bool Stack<T>::pop(T &value)
{
	if(!isEmpty())
	{
		value = stackPtr[top--];
		return true;
	}
	return false;
}
#endif



/*
test for template
*/
//Filename: templatetest.cpp
#include<iostream>
#include<string>
#include"Stack.h"
using namespace std;


//创建模板函数来测试
template<class T>
void testStack( Stack<T> &theStack, T value, T increment ,const string stackName)
{
	cout<<"\nPushing elements onto "<<stackName<<endl;
	while(theStack.push(value))
	{
		cout<< value<< ' ';
		value += increment;
	}

	cout<<"\nStack is full now. Cannot push "<<value<<endl;
	cout<<"\nPoping elements from "<<stackName<<endl;
	while(theStack.pop(value))
		cout<<value<< ' ';
	cout<<"\nStack is empty now. Cannot pop"<<endl;
}

int main()
{
	Stack<int> intStack(10);
	Stack<double> doubleStack(8);

	testStack(intStack, 2, 2, "intStack");
	testStack(doubleStack, 1.1, 1.1 ,"doubleStack");
	system("pause");
	return 0;
}



结果截图:


cpp template声明和定义可以分开吗 tpp c++中的template,cpp template声明和定义可以分开吗 tpp c++中的template_类模板_02,第2张


几点说明:




  • 以上示例Stack类模板只在模板头部使用了一个类型参数,可以使用多个。
  • 同样也可以使用非类型模板参数(或非类型参数),它可以有默认的参数并作为常量处理。例如,模板头部可以修改为包含一个 int elements 参数的形式,elements说明其Stack的大小,如下所示:

             template<class T, int elements> //其中elements就是非类型参数,然后使用如下声明:



Stack<double , 100> doubleStack; 实例化一个有100个double元素的doubleStack对象。



  • 另外,类型参数可以指定其默认类型,例如:

template<class T = string> //Stack元素默认为string对象,然后可以使用如下声明:



Stack< >stringStack; 来实例化一个string类型的Stack。



  • 要注意的是,默认参数必须放在模板参数列表的最右边(尾部)。当用两个或两个以上的默认类型初始化一个类似,其中一个默认参数不是在参数列表的最右边,那么该参数右边的所有参数都将被忽略。


 


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