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C++初阶 | 模板

web 2025/6/29 2:10:46

C++初阶 | 模板

0.引言

今天，咱们来唠唠C++中一个超级好用的工具——“模板”(●’◡’●)

1.函数模板

🔅形式：

☆单个模板：template <typename/class T>
😄这里的typename和class写一个就行了哈
☆多个模板：template <typename/class T, typename/class K>

例：
template < typename T >
void Swap( T& left ,T& right)
{
T temp =left;
left=right;
right=temp;
}

★:Swap不是只有一个函数，他是一组函数(它的功能是交换两个同类型的数据)

2.类模板

template < typename T >
class Stack
{
public:
Stack(size_t capacity =4 )
{ _array = new T[capacity];
_capacity = capacity;
_size = 0;
}
void Push (const T& data);
private:
T* _array;
size_t _capacity;
size_t _size;
};

⭐类模板中的成员函数全是模板函数
⭐ 在类模板中进行声明和定义分离
⭐类模板是在编译时检查检查数据类型，而是不是在运行时检查（运行时检查的一般都是多态性的性质）

3.模板的实例化

隐式实例化(实参类型推演模板参数)

int a1=10, a2=20;
double d1=10.1,d2=10.2;
cout<<Swap(a1,a2)<<endl;
cout<<Swap(d1,d2)<<endl;   //同种类型的数据交换cout<<Swap(a1,(int)d2)<<endl;
cout<<Swap(double)a1,d2)<<endl;  //不同类型的数据交换，先转换成同种数据类型的数据，再交换

显示实例化 (显示指定模板参数)

cout<<Swap<int>(a1,a2)<<endl;
cout<<Swap<double>(a1,a2)<<endl;

🚩函数参数定义的是对象，模板参数定义的是类型

🚩函数模板和普通函数可以同时存在，但是，普通函数优先。（成品优先）但是，在显示实例化时，可以先调模板

cout<< Swap< int > ( a1 , a2 )<< endl ; //此处如果有两个Swap,其中一个数函数模板，而另一个是普通函数，会先调用函数模板。

4.模板类

🚩定义：用一个或多个类型参数（如 T ）作为占位符，编写通用类，可在实例化时指定具体类型。

🚩作用：避免重复编写相似逻辑的代码，提高代码复用性，如C++的 vector 、 list

🚩类模板vs模板类👇👇👇

不同：
※概念本质：
类模板是一种模板定义，是创建类的蓝图或模式，它本身不是一个具体的类，而是描述了一系列类的共同结构和行为。模板类则是类模板经过实例化后得到的具体类，是可以用来创建对象的实体
※语法形式：
类模板的定义使用 template 关键字声明模板参数，如 template 。而模板类是在类模板实例化时产生的，使用类模板名并指定具体类型参数来表示，如 vector 是 vector 类模板针对 int 类型实例化后的模板类
※使用阶段：
类模板在编译时进行解析和处理，编译器根据类模板的定义和实例化的参数生成相应的代码。模板类在运行时被使用，用于创建对象并调用其成员函数和访问成员变量
相同点
※目的相同：
都是为了实现代码的复用，通过参数化类型来创建具有不同数据类型的类或对象，以适应多种数据类型的处理需求。
※基于泛型编程思想：
都利用了泛型编程的理念，将数据类型作为参数进行传递，使得代码可以在不针对具体类型进行修改的情况下，适用于多种不同类型的数据。