类模板
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类模板
类模板
使用
使用
- 简概
- C++最初不支持模板，但模板被引入后一直在改进，因此有的编译器可能不支持所有特性
- 模板提供
参数化类型（parameterized type）
- 使用场景
- 可以用于设计容器类（container calss）（如Stack、Queue等）
- 使用
- 和模板函数差不多，但稍复杂些
- 一方面，在class声明前加
template <typename T> - 另一方面，所有的成员函数前加
template <typename T>，并把作用域解析符前的类名换成类名<T>
- 原理
- 和模板函数差不多
- 当定义类实例时，会根据
类名<T>模板来生成不同的类声明和和类方法 - 因为是模板，所以可以不用（不会产生定义）也不能（模板不能单独编译）分离头文件和实现，实现要写在头文件中
- 类模板的函数模板区别
- 与函数模板不同，必须显式提供所需的类型而不能由参数类型来确定要生成那种函数
类型参数补充
- 类型参数
template <typename T>中的T是一个类型参数（type parameter）- 这这意味着它类似于变量，
T为可以修改名字的变量名，而赋值给它的是类型
- 非类型（non-type）参数或表达式（expression）参数
template <int n>中的n是一个非类型参数（non-type parameter）或表达式参数（expression parameter）- 比如
template <class T, int n>可以替换为
- 类模板传参和构造函数传参区别（以创建数组为例）
vector类型使用的是构造函数方法- 优点：通过new和delete管理堆内存，更方便
array类型使用的是类模板传参方法- 优点：为自动变量维护内存栈，速度更快
- 缺点：会为不同长度的数组生成多个模板定义。如
Array<int, 2>;、Array<int, 3>;会生成两个定义
功能多样性 / 功能扩展
模板功能性多，可用作基类、组件类、还可用作其他模板的类型参数
- 可以递归使用模板
- 如
Array<Array<int,5>,10> twodee;，这相当于二维数组int twodee[10][5];
- 如
- 可以使用多个类型参数
- 如
template <class T1, class T2>
- 如
- 默认类型模板参数
- 如
template <class T1, class T2=int> class A {...}
- 如
具体化、实例化
具体化（specialization）和实例化（instantiation）
写法和函数模板的不太同，主要原因可能是因为：
- 函数模板在圆括号的参数中写类型参数，而且会自动判别类型
- 类模板的原括号保留用作构造函数，使用尖括号，而且是显式写出类型
隐式实例化（implicit instantiation）
- 写法
- 举例：假如定义了
template <class T> class A {...}，则当声明对象A<int> a;时进行隐式实例化
- 举例：假如定义了
显式实例化（explicit instantiation）
- 写法
- 举例：假如定义了
template <class T> class A {...}，则可以template class A<int>;进行显式实例化
- 举例：假如定义了
显式具体化（explicit specialization）
简概
- 是特定类型（用于替换模板中的泛型）的定义
使用场景
- 需要为特殊类型实例化时，对模板进行修改，使其行为不同
写法
通用：
template <> class ClassName <specialized-type-name> {...};或：
calss ClassName<specialized-type-name> {...};（早期的写法）举例：
template <> class A <int> {...};
部分具体化（partial specialization）
- 简概
- 即限制模板的通用性
- 写法
- 举例：
template <class T1> class A <T1, int> {...};，该语句将T2具体化为int，但T1保持不变
- 举例：