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从零开始学C++之模板（三）：缺省模板参数（借助标准模板容器实现Stack模板）、成员模板、关键字typename...

發布時間：2023/11/29 c/c++ 29 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了从零开始学C++之模板（三）：缺省模板参数（借助标准模板容器实现Stack模板）、成员模板、关键字typename... 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

一、缺省模板參數

回顧前面的文章，都是自己管理stack的內存，無論是鏈棧還是數組棧，能否借助標準模板容器管理呢？答案是肯定的，只需要多傳一個模板參數即可，而且模板參數還可以是缺省的，如下：

template <typename T, typename CONT = std::deque<T> >
class Stack
{
…

private:

????CONT?c_;
};

如果沒有傳第二個參數，默認為deque 雙端隊列，當然我們也可以傳遞std::vector<T>

下面程序借助標準模板容器管理內存來實現stack模板類：

Stack.h：

C++ Code?

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#ifndef?_STACK_H_
#define?_STACK_H_

#include?<exception>
#include?<deque>
using? namespace?std;

template?< typename?T,? typename?CONT?=?deque<T>?>
class?Stack
{
public:
????Stack()?:?c_()
????{
????}
????~Stack()
????{
????}

???? void?Push( const?T?&elem)
????{
????????c_.push_back(elem);
????}
???? void?Pop()
????{
????????c_.pop_back();
????}
????T?&Top()
????{
???????? return?c_.back();
????}
???? const?T?&Top()? const
????{
???????? return?c_.back();
????}
???? bool?Empty()? const
????{
???????? return?c_.empty();
????}
private:
????CONT?c_;
};

#endif? //?_STACK_H_

main.cpp：

C++ Code?

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#include? "Stack.h"
#include?<iostream>
#include?<vector>
using? namespace?std;

int?main( void)
{
???? /*Stack<int>?s;*/
????Stack< int,?vector< int>?>?s;
????s.Push( 1);
????s.Push( 2);
????s.Push( 3);

???? while?(!s.Empty())
????{
????????cout?<<?s.Top()?<<?endl;
????????s.Pop();
????}
???? return? 0;
}

輸出為 3 2 1

即如果沒有傳遞第二個參數，堆棧和壓棧等操作直接調用deque<int> 的成員函數，也由deque<int> 管理內存。

如程序中傳遞vector<int> ，則由vector<int> 成員函數處理。

二、成員模板

來看下面的例子：

C++ Code?

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#include?<iostream>
using? namespace?std;

template?< typename?T>
class?MyClass
{
private:
????T?value;
public:
???? void?Assign( const?MyClass<T>?&x)
????{
????????value?=?x.value;
????}
};

int?main( void)
{
????MyClass< double>?d;
????MyClass< int>?i;

????d.Assign(d);???????? //?OK
????d.Assign(i);???????? //?Error
???? return? 0;
}

因為i 和 d 的類型不同，故會編譯出錯。可以用成員模板的方法解決：
C++ Code?

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#include?<iostream>
using? namespace?std;

template?< typename?T>
class?MyClass
{
private:
????T?value;
public:
????MyClass()?{}
???? template?< class?X>
????MyClass( const?MyClass<X>?&x)?:?value(x.GetValue())
????{

????}
???? template?< class?X>
???? void?Assign( const?MyClass<X>?&x)
????{
????????value?=?x.GetValue();
????}
????T?GetValue()? const
????{
???????? return?value;
????}
};

int?main( void)
{
????MyClass< double>?d;
????MyClass< int>?i;
????d.Assign(d);???????? //?OK
????d.Assign(i);???????? //?OK

????MyClass< double>?d2(i);

???? return? 0;
}

為了支持 ?MyClass<double>?d2(i); 故也要將拷貝構造函數實現為成員模板，同理，如果想支持 d = i ; 也要講賦值運算符實現為成員
模板。實際上auto_ptr<class> 中的實現就使用了成員模板，因為要支持類似下面的運算：
auto_ptr<X> x;
auto_ptr<Y> y;
x = y;

三、typename 關鍵字
看下面的例子：
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#include?<iostream>
using? namespace?std;

template?< typename?T>
class?MyClass
{
private:
???? typename?T::SubType?*ptr_;
};

class?Test
{
public:
???? typedef? int?SubType;
};
int?main( void)
{
????MyClass<Test>?mc;
???? return? 0;
}

typename?T::SubType?*ptr_; 如果前面沒有typename 修飾，則SubType會被認為是T類型內部的靜態數據成員，推導下去，* 就不再認
為是指針，而被認為是乘號，編譯的時候就出錯了。加上修飾，就知道SubType 是T 內部的自定義類型，ptr是指向這種類型的指
針，編譯通過。

四、派生類與模板、面向對象與泛型編程

（一）、派生類與模板

1、為了運行的效率，類模板是相互獨立的，即獨立設計，沒有使用繼承的思想。對類模板的擴展是采用適配器（adapter）來完成的。通用性是模板庫的設計出發點之一，這是由泛型算法（algorithm）和函數對象（functor）等手段達到的。

2、派生的目標之一也是代碼的復用和程序的通用性，最典型的就是MFC，派生類的優點是可以由簡到繁，逐步深入，程序編制過程中可以充分利用前面的工作，一步步完成一個復雜的任務。

3、模板追求的是運行效率，而派生追求的是編程的效率。

（二）、面向對象與泛型編程

1、面向對象與泛型都依賴于某個形式的多態

面向對象

動態多態（虛函數）

泛型

靜態多態（模板類，模板函數）

2、面向對象中的多態在運行時應用存在繼承關系。我們編寫使用這些類的代碼，忽略基類與派生類之間的類型差異。只要使用基類指針或者引用，基類類型對象、派生類類型對象就可以共享相同的代碼。

3、在泛型編程中，我們所編寫的類和函數能夠多態地用于編譯時不相關的類型。一個類或一個函數可以用來操縱多種類型的對象。

參考：

C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++編程規范

總結

以上是生活随笔為你收集整理的从零开始学C++之模板（三）：缺省模板参数（借助标准模板容器实现Stack模板）、成员模板、关键字typename...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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