关键词：类模板
0.问题：在C++中是否能够将泛型的思想应用与类？
类模板
1. 类模板
- 一些类主要用于存储和组织数据元素
- 类中数据组织的方式和数据元素的具体类型无关
- 如：数组类，链表类，Stack类，Queue类，等
C++ 将模板的思想应用于类，使得类的实现不关注数据元素的具体类型，而只关注类所需要实现的功能。
2. C++中的类模板
作用：以相同的的方式处理不同的类型
语法规则：在类声明前使用template进行标识，<typename T>用于说明类中使用的泛型类型T
template < typename T >
class Operator
{
public:
T op(T a, T b);
};
应用：只能显示指定具体类型，无法自动推导，使用具体类型<type>定义对象
Operator<int> op1;
Operator<string> op2;
int i = op1.op(1, 2);
string s = op2.op("abc", "def");
3. 编译器对类模板的处理方式
声明的泛指类型T可以出现在类模板的任意地方，作为一个合法的类型来使用
编译器对类模板的处理方式和函数模板相同：
(1) 从类模板通过具体类型产生不同的类
(2) 在声明的地方对类模板代码本身进行编译
(3) 在使用的地方对参数替换后的代码进行编译
编程说明：类模板初探
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >
class Operator
{
public:
T add(T a, T b)
{
return a + b;
}
T minus(T a, T b)
{
return a - b;
}
T multiply(T a, T b)
{
return a * b;
}
T divide(T a, T b)
{
return a / b;
}
};
string operator -(string& l, string& r)
{
return "string_minus";
}
int main()
{
Operator<int> op1;
Operator<string> op2;
cout << op1.add(1, 2) << endl;
cout << op2.add("abc", "def") << endl;
cout << op2.minus("abc", "def") << endl;
}
输出结果：
3
abcdef
string_minus
4. 类模板的工程应用
- 类模板必须在头文件中定义
- 类模板不能分开实现在不同的文件中
- 类模板外部定义的成员函数需要加上模板<>声明
编程说明：模板类的工程应用
Operator.h
#ifndef _OPERATOR_H
#define _OPERATOR_H
template < typename T >
class Operator
{
public:
T add(T a, T b);
T minus(T a, T b);
T multiply(T a, T b);
T divide(T a, T b);
};
template < typename T >
T Operator<T>::add(T a, T b)
{
return a + b;
}
template < typename T >
T Operator<T>::minus(T a, T b)
{
return a - b;
}
template < typename T >
T Operator<T>::multiply(T a, T b)
{
return a * b;
}
template < typename T >
T Operator<T>::divide(T a, T b)
{
return a / b;
}
#endif
main.cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include "Operator.h"
using namespace std;
int main()
{
Operator<int> op1;
Operator<string> op2;
cout << op1.add(1, 2) << endl;
cout << op2.add("abc", "def") << endl;
}
输出结果
3
abcdef
5. 小结
- 泛型编程的思想可以应用于类
- 类模板以相同的方式处理不同类型的数据
- 类模板非常适用于编写数据结构相关的代码
- 类模板在使用时只能显示指定类型
