类模板

本章内容为coursera课程C++程序设计中第七周的课件的整理

类模板 • 在定义类的时候给它一个/多个参数 • 这个/些参数表示不同的数据类型 在调用类模板时, 指定参数, 由编译系统根据参数提供的数据类型自动产生相应的模板类

C++的类模板的写法如下:

template <类型参数表> class 类模板名 { 成员函数和成员变量 }; 类型参数表的写法就是: class 类型参数1, class 类型参数2, …(typename也可) 类模板里的成员函数, 如在类模板外面定义时：

template <型参数表> 返回值类型 类模板名<类型参数名列表>::成员函数名(参数表) { …… }

#include <iostream> using namespace std ; template <class T> class Base { public : T a ; Base(T b) { a = b ; } T getA(){ return a ;} //类内定义 void setA(T c); }; template <class T> //模板在类外的定义 void Base<T>::setA(T c) { a = c ; } int main(void) { Base <int>b(4); cout<<b.getA()<<endl; Base <double> bc(4); bc.setA(4.3); cout<<bc.getA()<<endl; system("pause"); return 0 ; }

用类模板定义对象的写法如下: 类模板名 <真实类型参数表> 对象名(构造函数实际参数表); 如果类模板有无参构造函数, 那么也可以只写: 类模板名 <真实类型参数表> 对象名;

//Pair类模板: template <class T1, class T2> class Pair{ public: T1 key; //关键字 T2 value; //值 Pair(T1 k,T2 v):key(k),value(v) { }; bool operator < (const Pair<T1,T2> & p) const; }; template<class T1,class T2> bool Pair<T1,T2>::operator<( const Pair<T1, T2> & p) const //Pair的成员函数 operator < { return key < p.key; } //Pair类模板的使用: int main() { Pair<string, int> student("Tom",19); //实例化出一个类 Pair<string, int> cout << student.key << " " << student.value; return 0; }输出结果: Tom 19 使用类模板声明对象 编译器由类模板生成类的 过程叫 类模板的实例化 • 编译器自动用 具体的数据类型，替换类模板中的 类型参数, 生成模板类的代码 由类模板实例化得到的 类叫 模板类 • 为类型参数指定的数据类型不同, 得到的模板类不同

同一个类模板的两个模板类是不兼容的

Pair<string, int> * p; Pair<string, double> a; p = & a; //wrong

函数模版作为类模板成员

#include <iostream> using namespace std; template <class T> class A{ public: template<class T2> void Func(T2 t) { cout << t; } //成员函数模板 }; int main(){ A<int> a; a.Func('K'); //成员函数模板 Func被实例化 return 0; }程序输出: K

若函数模板改为： template <class T> void Func(T t){cout<<t} 将报错 “declaration of ‘class T’shadows template parm ‘class T’ ”） 类模板与非类型参数 类模板的参数声明中可以包括非类型参数 template <class T, int elementsNumber> • 非类型参数: 用来说明类模板中的属性 • 类型参数: 用来说明类模板中的属性类型, 成员操作的参数类型和返回值类型

//类模板的 “<类型参数表>” 中可以出现非类型参数: template <class T, int size> class CArray{ T array[size]; public: void Print( ) { for(int i = 0; i < size; ++i) cout << array[i] << endl; } }; CArray<double, 40> a2; CArray<int, 50> a3;注意: CArray<int,40>和CArray<int,50>完全是两个类，这两个类的对象之间不能互相赋值

类模板与继承

1.类模板派生出类模板 2.模板类 (即类模板中类型/非类型参数实例化后的类)派生出类模板 3.普通类派生出类模板 4.模板类派生出普通类

(1) 类模板从类模板派生

template <class T1, class T2> class A { T1 v1; T2 v2; }; template <class T1, class T2> class B:public A<T2,T1> { T1 v3; T2 v4; }; 16 template <class T> class C:public B<T,T>{ T v5; }; int main(){ B<int, double> obj1; C<int> obj2; return 0; } (2) 类模板从模板类派生 template <class T1, class T2> class A { T1 v1; T2 v2; }; template <class T> class B:public A<int, double> { T v; }; int main() { B<char> obj1; return 0; }自动生成两个模板类：A<int, double>和B<char>

(3) 类模板从普通类派生

class A { int v1; }; template <class T> class B:public A { T v; }; int main() { B<char> obj1; return 0; } (4)普通类从模板类派生

template <class T> class A { T v1; int n; }; class B:public A<int> { double v; }; int main() { B obj1; return 0; }