類模闆

類模闆

用于形成實體類的程序代碼
類模闆,是對一批僅僅成員數據類型不同的類的抽象,程序員隻要為這一批類所組成的整個類家族創建一個類模闆,給出一套程序代碼,就可以用來生成多種具體的類,(這類可以看作是類模闆的實例),從而大大提高編程的效率。類模闆,模闆的類型參數由關鍵字class或關鍵字typename及其後的标識符構成。類模闆是一個類家族的抽象,它隻是對類的描述,編譯程序不為類模闆(包括成員函數定義)創建程序代碼,但是通過對類模闆的實例化可以生成一個具體的類以及該具體類的對象。
    中文名:類模闆 外文名: 别名: 關鍵字:class 來源:計算機編程 類型參數:關鍵字class

簡介

定義

類模闆,模闆的類型參數由關鍵字class或關鍵字typename及其後的标識符構成。在模闆參數表中關鍵字class 和typename 的意義相同。(在标準C++之前關鍵字typename沒有被支持,把這個關鍵字加入到C++中的原因是因為有時必須要靠它來指導編譯器解釋模闆定義。)

例子

定義類模闆的一般形式是:

template<類型名參數名1,類型名參數名2,…>

class類名

{

類聲明體

};

例如,template

class Smemory

{…

public:

void input(T x);

}

表示定義一個名為Smemory的類模闆,其中帶類型參數T。

在類模闆的外部定義類成員函數的一般形式是:

template<類型名參數名1,類型名參數名2,…>

函數返回值類型類名<參數1參數名,…>::成員函數名(形參表)

{

函數體

}

例如:template

void Smemory::mput(T x)

{…}

表示定義一個類模闆Smemory的成員函數,函數名為mput,形參x的類型是T,函數無返回值。

類模闆是一個類家族的抽象,它隻是對類的描述,編譯程序不為類模闆(包括成員函數定義)創建程序代碼,但是通過對類模闆的實例化可以生成一個具體的類以及該具體類的對象。

與函數模闆不同的是:函數模闆的實例化是由編譯程序在處理函數調用時自動完成的,而類模闆的實例化必須由程序員在程序中顯式地指定,

其實例化的一般形式是:

類名<數據類1(或數據),數據類型2(或數據)…>對象名

例如,Smemory mol;

表示将類模闆Smemory的類型參數T全部替換成int型,從而創建一個具體的類,并生成該具體類的一個對象mol。

類模闆示例:

類模闆定義定義一個類模闆,一般有兩方面的内容:

A.首先要定義類,其格式為:

template//或用template

class foo

{

……

}

foo為類名,在類定義體中,通用類型T可以作為普通成員變量的類型,還可以作為const和static成員變量以及成員函數的參數和返回類型之用。例如:

template

class Test{

private:

T n;

const T i;

static T cnt;

public:

Test():i(0){}

Test(T k);

~Test(){}

void print();

T operator+(T x);

};

B.在類定義體外定義成員函數時,若此成員函數中有模闆參數存在,則除了需要和一般類的體外定義成員函數一樣的定義外,還需在函數體外進行模闆聲明

例如

template

Test::Test(T k):i(k){n=k;cnt++;}

如果函數是以通用類型為返回類型,則要在函數名前的類名後綴上“”(注:所有函數都要加“”)。例如:

template

T Test::operator+(T x){

return n +x;

}

C.在類定義體外初始化const成員和static成員變量的做法和普通類體外初始化const成員和static成員變量的做法基本上是一樣的,唯一的區别是需在對模闆進行聲明,例如

template

int Test::cnt=0;

template

Test::Test(T k):i(k){n=k;cnt++;}

類模闆的使用

類模闆的使用實際上是将類模闆實例化成一個具體的類,它的格式為:類名<實際的類型>。

模闆類是類模闆實例化後的一個産物。說個形象點的例子吧。我把類模闆比作一個做餅幹同的模子,而模闆類就是用這個模子做出來的餅幹,至于這個餅幹是什麼味道的就要看你自己在實例化時用的是什麼材料了,你可以做巧克力餅幹,也可以做豆沙餅幹,這些餅幹的除了材料不一樣外,其他的東西都是一樣的了。

類模闆的派生

可以從類模闆派生出新的類,既可以派生類模闆,也可以派生非模闆類。派生方法:

⑴從類模闆派生類模闆可以從類模闆派生出新的類模闆,它的派生格式如下例所示:

template

class base

{

……

};

template

class derive:public base

{

……

};

與一般的類派生定義相似,隻是在指出它的基類時要綴上模闆參數,即base。

⑵從類模闆派生非模闆類可以從類模闆派生出非模闆類,在派生中,作為非模闆類的基類,必須是類模闆實例化後的模闆類,并且在定義派生類前不需要模闆聲明語句:template。例如:

template

class base

{

……

};

class derive:public base

{

……

};

在定義derive類時,base已實例化成了int型的模闆類。

類模闆的作用

模闆是泛型編程的基礎,泛型編程即以一種獨立于任何特定類型的方式編寫代碼。rn模闆是創建泛型類或函數的藍圖或公式。庫容器,比如叠代器和算法,都是泛型編程的例子,它們都使用了模闆的概念。再理解深刻點就是,在c++裡,常說的多态一般分為兩種:

一種是運行時的多态,也就是虛函數體現的多态,另一種是編譯時的多态,也就是泛型編程的多态,體現在參數的多态,

在作用上是為了提高編程效率,其實用其他技術也能達到同樣的效果。

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