C++类模板继承部分知识及测试代码
目录
0.前言
1.类模板基本使用
2.类模板继承
2.1类模板继承过程中的模板参数
情况1：父类非模板，子类为模板
情况2：父类模板，子类为非模板
情况3：父类模板，子类为模板
3.STL中的模板类分析
3.1STL中list继承关系
3.2STL中vector继承关系
后续补充
0.前言
本篇将整理类模板部分知识点。因为相关知识点可能较多，所以后面会将相关内容不断补充到这篇文章中。
1.类模板基本使用
类模板基本使用是这样的：
// 类模板继承
#include<iostream>template <typename T>
class Base {
public:T data;Base(T val) : data(val) {}
};template <typename T>
class Derived : public Base<T> {
public:Derived(T val) : Base<T>(val) {}void print() {std::cout << "Derived data: " << this->data << std::endl;// std::cout << "Derived data: " << data << std::endl;}
};int main(void){Derived<int> d(42);d.print(); // 输出: Derived data: 42return 0;
}此外，还有一个很阴间的用法，类模板模板参数，它的使用大概是下面这样的：
#include<vector>
template<typename T>
using vector = std::vector<T>;
template<typename T,template<typename U> class Con>
class Container {
public:Con<T> item;Container(T val) {item.push_back(val);std::cout << "Container initialized with value: " << val << std::endl;}void display() {for(auto & elem : item) {std::cout << elem << " ";} }
};int main(void){Container<int, vector> c(100);c.display(); // 输出: Container holds: 100return 0;
}2.类模板继承
2.1类模板继承过程中的模板参数
情况1：父类非模板，子类为模板
严格来说，不算类模板继承，但是也列举在这里。代码如下：
class Base {
public:int data;Base(int val) : data(val) {}
};template <typename T>
class Derived : public Base{
public:Derived(T val) : Base(val) {}void print() {std::cout << "Derived data: " << this->data << std::endl;// std::cout << "Derived data: " << data << std::endl;}
};情况2：父类模板，子类为非模板
这种情况可能不严谨，但是从内存角度来说，它的意思是父类对应的内存由实例化确定，子类内存是确定的。
template <typename T>
class Derived : public Base<T>{
public:Derived(int val) : Base<T>(val) {}void print() {std::cout << "Derived data: " << this->data << std::endl;// std::cout << "Derived data: " << data << std::endl;}
};情况3：父类模板，子类为模板
这种情况是比较典型的模板类继承，代码如下：
template <typename U,typename T>
class Derived : public Base<T>{
public:Derived(T val) : Base<T>(val) {}void print() {std::cout << "Derived data: " << this->data << std::endl;// std::cout << "Derived data: " << data << std::endl;}
};3.STL中的模板类分析
3.1STL中list继承关系
下图为GCC 8.1.0的list的继承关系图，你知道它的大小吗？
如果对继承和包含不熟悉可以移步另一篇文章：
C++继承和包含知识及测试代码-CSDN博客
已知条件为：
（1）空心箭头表示继承(is-a)，实心箭头表示包含(has-a)；
（2）_List_node_base包含的两个元素是指针类型。
（3）_M_size为 unsigned long long类型
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其实list的大小和以下这个结构体是相等的。其中两个指针对应着链表（双向）节点的中的两个指针，另外一个对应链表的长度信息。在64bit编译器中，我输出的结果是24字节。
struct A{_List_node_base* a;_List_node_base* b;unsigned long long c;
};更直观的，如果对vscode熟悉的话，可以看一下debug界面。如下图，是不是对list结构更清晰了一点呢？
3.2STL中vector继承关系
看完了list，看下常用的vector，它相对要简单一些，可以看出它的大小吗？
已知条件为：
_Vector_impl包含的三个元素都是指针类型。
----------------------------------------------------------分割线--------------------------------------------------------------
同样的，在64bit编译器中，我输出的结果是24字节。在vscode中，可以看到其内存布局如下图：
后续补充
此部分由于比较复杂，后续会继续补充！