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C++学习摘要之八:模板
2011-10-20 00:00:00   来源:www.bianceng.cn   评论:0 点击:

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模板(template)利用一种完全通用的方法来设计函数或类而不必预先说明将被使用的每个对象的类 型,利用模板功能可以构造相关的函数或类的系列,因此模板也可称为参数化的类型。在C++语言中,模 板可分为类模板(class template)和函数模板(function template)。

在程序中说明了一个函 数模板后,编译系统发现有一个相应的函数调用时,将根据实参中的类型来确认是否匹配函数模板中对应 的形参,然后生成一个重载函数。该重载函数的定义体与函数模板的函数定义体相同,称之为模板函数( template function)。

函数模板与模板函数的区别是:函数模板是模板的定义,定义中用到通用 类型参数。模版函数是实实在在的函数定义,它由编译系统在遇到具体函数调用时所产生,具有程序代码 。

同样,在说明了一个类模板之后,可以创建类模板的实例,即生成模板类。

类模板与摸 板类的区别是:类模板是模板的定义,不是一个实实在在的类,定义中用到通用类型参数;模板类是实实 在在的类定义,是类模板的实例。

1.函数模板

通过前面知识的学习可知,在所定义的函数 中,函数形参的类型是固定的,当调用函数时,实参的类型要与被调函数的形参类型保持一致,否则会出 现类型不一致的错误。因此,对于功能相同而只是参数的类型不同的情况,也必须定义不同的函数来分别 完成相应的功能,这显然是很不灵活的。

C++语言中提供的函数模板功能就是为解决以上问题而提 出的。C++语言提供的函数模板可以定义一个对任何类型变量都可进行操作的函数,从而大大增强了函数 设计的通用性。因为普通函数只能传递变量参数,而函数模板却提供了传递类型的机制。

在C++语 言中,使用函数模板的方法是先说明函数模板,然后实例化成相应的模板函数进行调用执行。

函 数模板的一般说明形式如下:

template <类型形参表>

返回值类型 函数名(形参表 )

{

//函数定义体

}

在上面的定义形式中,<参数形参表>可以有一到 若干个形参,各形参前必须加上class关键字,表示传递类型,当有多个形参时,各形参间用逗号分隔。 从中可以看出,<类型形参表>中的每个形参就表示了一种数据类型。“形参表”中至少 有一个形参的类型必须用<类型形参表>中的形参来定义。

函数模板只是说明,不能直接执 行,需要实例化为模板函数后才能执行。当编译系统发现有一个函数调用:函数名(实参表);时,将根 据“实参表”中的实参的类型和已定义的函数模板生成一个重载函数即模板函数。该模板函数 的定义体与函数模板的定义体相同,而“形参表”中的类型则以“实参表”中的实 际类型为依据。

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