常用知识总结——模板Template
1.?模板的概念。
我們已經學過重載(Overloading)，對重載函數而言,C++的檢查機制能通過函數參數的不同及所屬類的不同。正確的調用重載函數。例如，為求兩個數的最大值，我們定義MAX()函數需要對不同的數據類型分別定義不同重載(Overload)版本。
//函數1.
int max(int x,int?y);
{return(x>y)?x:y ;}
//函數2.
float max(?float x,float?y){
return (x>y)? x:y ;}
//函數3.
double max(double x,double?y)
{return (c>y)? x:y ;}
但如果在主函數中，我們分別定義了 char a,b; 那么在執行max(a,b);時 程序就會出錯，因為我們沒有定義char類型的重載版本。
現在，我們再重新審視上述的max()函數，它們都具有同樣的功能，即求兩個數的最大值，能否只寫一套代碼解決這個問題呢？這樣就會避免因重載函數定義不 全面而帶來的調用錯誤。為解決上述問題C++引入模板機制，模板定義：模板就是實現代碼重用機制的一種工具，它可以實現類型參數化，即把類型定義為參數， 從而實現了真正的代碼可重用性。模版可以分為兩類，一個是函數模版，另外一個是類模版。
2.???函數模板的寫法
函數模板的一般形式如下：
Template <class或者也可以用typename?T>
返回類型 函數名（形參表）
{//函數定義體 }
說明： template是一個聲明模板的關鍵字，表示聲明一個模板關鍵字class不能省略，如果類型形參多余一個 ，每個形參前都要加class <類型 形參表>可以包含基本數據類型可以包含類類型.
請看以下程序:
//Test.cpp
#include?<iostream>
using?std::cout;
using?std::endl;
//聲明一個函數模版,用來比較輸入的兩個相同數據類型的參數的大小，class也可以被typename代替，
//T可以被任何字母或者數字代替。
template?<class?T>
T min(T x,T y)
{?return(x<y)?x:y;}
void?main( )
{
?????int?n1=2,n2=10;
?????double?d1=1.5,d2=5.6;
???? cout<<?"較小整數:"<<min(n1,n2)<<endl;
???? cout<<?"較小實數:"<<min(d1,d2)<<endl;
???? system("PAUSE");
}
程序運行結果：
?
程序分析：main()函數中定義了兩個整型變量n1 , n2 兩個雙精度類型變量d1 , d2然后調用min( n1, n2); 即實例化函數模板T min(T x, T y)其中Ｔ為int型，求出n1,n2中的最小值．同理調用min(d1,d2)時，求出d1,d2中的最小值．
3.?類模板的寫法
定義一個類模板：
Template <?class或者也可以用typename?T >
class類名｛
／／類定義．．．．．．
｝；
說明：其中，template是聲明各模板的關鍵字，表示聲明一個模板，模板參數可以是一個，也可以是多個。
例如：定義一個類模板：
// ClassTemplate.h
#ifndef?ClassTemplate_HH
#define?ClassTemplate_HH
template<typename?T1,typename?T2>
class?myClass{
private:
???? T1 I;
???? T2 J;
public:
???? myClass(T1 a, T2 b);//Constructor
?????void?show();
};
//這是構造函數
//注意這些格式
template?<typename?T1,typename?T2>
myClass<T1,T2>::myClass(T1 a,T2 b):I(a),J(b){}
//這是void show();
template?<typename?T1,typename?T2>
void?myClass<T1,T2>::show()
{
???? cout<<"I="<<I<<", J="<<J<<endl;
}
#endif
// Test.cpp
#include?<iostream>
#include?"ClassTemplate.h"
using?std::cout;
using?std::endl;
void?main()
{
???? myClass<int,int> class1(3,5);
???? class1.show();
???? myClass<int,char> class2(3,'a');
???? class2.show();
???? myClass<double,int> class3(2.9,10);
???? class3.show();
???? system("PAUSE");
}
最后結果顯示：
?
4.非類型模版參數一般來說，非類型模板參數可以是常整數（包括枚舉）或者指向外部鏈接對象的指針。
那么就是說，浮點數是不行的，指向內部鏈接對象的指針是不行的。
template<typename?T,?int?MAXSIZE>
class?Stack{
Private:
?????? T elems[MAXSIZE];
…
};
Int main()
{
?????? Stack<int, 20> int20Stack;
?????? Stack<int, 40> int40Stack;
…
};
5.使用模板類型
有時模板類型是一個容器或類，要使用該類型下的類型可以直接調用，以下是一個可打印STL中順序和鏈的容器的模板函數
template <typename T>
void print(T v)
{
?T::iterator itor;
?for (itor = v.begin(); itor != v.end(); ++itor)
?{
??cout << *itor << " ";
?}
?cout << endl;
}
void main(int argc, char **argv){
?list<int> l;
?l.push_back(1);
?l.push_front(2);
?if(!l.empty())
??print(l);
?vector<int> vec;
?vec.push_back(1);
?vec.push_back(6);
?if(!vec.empty())
??print(vec);
}
打印結果
類型推導的隱式類型轉換
在決定模板參數類型前，編譯器執行下列隱式類型轉換：
? 左值變換
? 修飾字轉換
? 派生類到基類的轉換
? 見《C++ Primer》（[注2]，P500）對此主題的完備討論。
簡而言之，編譯器削弱了某些類型屬性，例如我們例子中的引用類型的左值屬性。舉例來說，編譯器用值類型實例化函數模板，而不是用相應的引用類型。
同樣地，它用指針類型實例化函數模板，而不是相應的數組類型。
它去除const修飾，絕不會用const類型實例化函數模板，總是用相應的非 const類型，不過對于指針來說，指針和 const 指針是不同的類型。
底線是：自動模板參數推導包含類型轉換，并且在編譯器自動決定模板參數時某些類型屬性將丟失。這些類型屬性可以在使用顯式函數模板參數申明時得以保留。
6. 模板的特化
如果我們打算給模板函數（類）的某個特定類型寫一個函數，就需要用到模板的特化，比如我們打算用 long 類型調用 max 的時候，返回小的值（原諒我舉了不恰當的例子）：
template<> // 這代表了下面是一個模板函數
long max<long>( long a, long b ) // 對于 vc 來說，這里的 <long> 是可以省略的
{
? return a > b ? b : a;
}
實際上，所謂特化，就是代替編譯器完成了對指定類型的特化工作，現代的模板庫中，大量的使用了這個技巧。
對于偏特化，則只針對模板類型中部分類型進行特化，如
template<T1, T2>
class MyClass;
template<T1, T2>
class MyCalss<int, T2>//偏特化
7. 仿函數
仿函數這個詞經常會出現在模板庫里（比如 STL），那么什么是仿函數呢？
顧名思義：仿函數就是能像函數一樣工作的東西，請原諒我用東西這樣一個代詞，下面我會慢慢解釋。
void dosome( int i )
這個 dosome 是一個函數，我們可以這樣來使用它： dosome(5);
那么，有什么東西可以像這樣工作么？
答案1：重載了 () 操作符的對象，因此，這里需要明確兩點：
1 仿函數不是函數，它是個類；
2 仿函數重載了()運算符，使得它的對你可以像函數那樣子調用(代碼的形式好像是在調用比如：
? struct DoSome
? {
? void operator()( int i );
? }
? DoSome dosome;
這里類(對 C++ 來說，struct 和類是相同的) 重載了 () 操作符，因此它的實例 dosome 可以這樣用 dosome(5); 和上面的函數調用一模一樣，不是么？所以 dosome 就是一個仿函數了。
實際上還有答案2：
? 函數指針指向的對象。
? typedef void( *DoSomePtr )( int );
? typedef void( DoSome )( int );
? DoSomePtr *ptr=&func;
? DoSome& dosome=*ptr;
? ??
? dosome(5); // 這里又和函數調用一模一樣了。
當然，答案3 成員函數指針指向的成員函數就是意料之中的答案了。
8. 仿函數的用處
不管是對象還是函數指針等等，它們都是可以被作為參數傳遞，或者被作為變量保存的。因此我們就可以把一個仿函數傳遞給一個函數，由這個函數根據需要來調用這個仿函數（有點類似回調）。
STL 模板庫中，大量使用了這種技巧，來實現庫的“靈活”。
比如：
for_each, 它的源代碼大致如下：
template< typename Iterator, typename Functor >
void for_each( Iterator begin, Iterator end, Fucntor func )
{
? for( ; begin!=end; begin++ )
? func( *begin );
}
這個 for 循環遍歷了容器中的每一個元素，對每個元素調用了仿函數 func，這樣就實現了 對“每個元素做同樣的事”這樣一種編程的思想。
特別的，如果仿函數是一個對象，這個對象是可以有成員變量的，這就讓 仿函數有了“狀態”，從而實現了更高的靈活性。
本文轉自http://www.cnblogs.com/gaojun/archive/2010/09/10/1823354.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的常用知识总结——模板Template的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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