這是關(guān)于一個(gè)普通雙非本科大一學(xué)生的C++的學(xué)習(xí)記錄貼

在此前，我學(xué)了一點(diǎn)點(diǎn)C語言還有簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如果有小伙伴想和我一起學(xué)習(xí)的，可以私信我交流分享學(xué)習(xí)資料

那么開啟正題

今天學(xué)習(xí)了關(guān)于模板的知識，下面展開分析

1.泛型編程

首先我們思考一個(gè)問題，如何是實(shí)現(xiàn)一個(gè)通用的交互函數(shù)呢

在C語言中，我們可能要定義實(shí)現(xiàn)幾個(gè)不同名稱的swap函數(shù)，像這樣

void swap_int(int x1, int x2)
{...}
void swap_double(double x1, double x2)
{...}
void swap_char(char x1, char x2)
{...}

在C++中我們利用函數(shù)重載，可以方便一點(diǎn)，像這樣

void swap(int x1, int x2)
{...}
void swap(double x1, double x2)
{...}
void swap(char x1, char x2)
{...}

但是重載的函數(shù)僅僅是類型不同，代碼復(fù)用率比較低，只要有新類型的出現(xiàn)，又得增加函數(shù)，很麻煩

于是，引出我們今天的主題：模板

模板就像告訴編譯器一個(gè)模子，讓編譯器根據(jù)類型的不同自己生成函數(shù)

隨著模板的引出，我們又不得不引出這樣的名詞：

泛型編程：編寫與類型無關(guān)的代碼，是代碼復(fù)用的一種手段，模板是泛型編程的基礎(chǔ)

2.函數(shù)模板

2.1函數(shù)模板概念

函數(shù)模板代表了一個(gè)函數(shù)家族，該函數(shù)模板與類型無關(guān)，在使用時(shí)被參數(shù)化，根據(jù)實(shí)參類型產(chǎn)生函數(shù)的特定類型版本

2.2函數(shù)模板格式

template<typename T1,typename T2...>

返回類型 函數(shù)名（參數(shù)列表）{}

（typename是用來定于模板參數(shù)的關(guān)鍵字，也可以用class替代，不能用struct）

下面寫一個(gè)交換函數(shù)模板

template<class T>
void Swap(T& x1, T& x2)
{
	T x = x1;
	x1 = x2;
	x2 = x;
}

2.3函數(shù)模板的原理

函數(shù)模板是一個(gè)藍(lán)圖，它本身不是函數(shù)，是編譯器用使用方式產(chǎn)生特定具體類型函數(shù)的模具，所以模板就是將本應(yīng)該我們做的重復(fù)的事情交給了編譯器

在編譯器編譯階段，對于模板函數(shù)的使用，編譯器需要根據(jù)傳入的實(shí)參類型來推演生成對應(yīng)類型的函數(shù)以供調(diào)用，比如當(dāng)double類型使用函數(shù)模板的時(shí)候，編譯器通過對實(shí)參類型的推演，將T確定為double類型，然后產(chǎn)生一份專門處理double類型的代碼，對于其他類型也是這樣

2.4函數(shù)模板的實(shí)例化

用不同類型的參數(shù)使用函數(shù)模板時(shí)，稱為函數(shù)模板的實(shí)例化，函數(shù)模板的實(shí)例化分為隱式實(shí)例化和顯式實(shí)例化

1.隱式實(shí)例化

template<class T>
void Swap(T& x1, T& x2)
{
	T x = x1;
	x1 = x2;
	x2 = x;
}

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 1;

	Swap(a, b);
	return 0;
}

這樣就是隱式實(shí)例化，編譯器會自動識別類型生成函數(shù)并調(diào)用，當(dāng)然如果b是double類型，我們可以在前面加上(int)強(qiáng)轉(zhuǎn)

2.顯式實(shí)例化

template<class T>
void Swap(T& x1, T& x2)
{
	T x = x1;
	x1 = x2;
	x2 = x;
}

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 1;

	Swap<int>(a, b);
	return 0;
}

像這樣，在函數(shù)名后面的<>中指定模板參數(shù)的實(shí)際類型叫做顯式實(shí)例化

如果類型不匹配，編譯器會嘗試進(jìn)行隱式類型轉(zhuǎn)換，如果無法轉(zhuǎn)換成功編譯器就會報(bào)錯(cuò)

2.5模板參數(shù)匹配原則

1.一個(gè)非模板函數(shù)可以和一個(gè)同名的函數(shù)模板同時(shí)存在，而且該函數(shù)模板還可以被實(shí)例化為這個(gè)非模板函數(shù)

2.對于非模板函數(shù)和同名函數(shù)模板，如果其他條件都相同，在調(diào)動時(shí)會優(yōu)先調(diào)用非模板函數(shù)而不會從該模 板產(chǎn)生出一個(gè)實(shí)例。如果模板可以產(chǎn)生一個(gè)具有更好匹配的函數(shù)， 那么將選擇模板

3.模板不允許自動類型轉(zhuǎn)化，但普通函數(shù)可以進(jìn)行自動類型轉(zhuǎn)換

template<class T>
T Add(T x, T y)
{
	return x + y;
}

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

int main()
{
	Add(0, 1);  // call   int Add(int x, int y)
	Add<int>(0, 1);  // call   T Add(T x, T y)
	return 0;
}

3.類模板

3.1類模板的定義格式

template<class T1,class T2...>
class? 類模板名
{
    //類內(nèi)成員定義
};

下面定義一個(gè)順序表作為演示

template<class T>
class Vector
{
public:
	Vector()
		:_a(nullptr)
		,_size(0)
		,_capacity(0)
	{}

	~Vector();

private:
	T* _a;
	size_t _size;
	size_t _capacity;
};

template<class T>  //注意在類外面類函數(shù)時(shí)，需要加上模板參數(shù)列表
Vector<T>::~Vector()
{
	if (_a)
		free(_a);

	_size = _capacity = 0;
}

要注意的是，這里的Vector不是具體的類，而是模具

3.2類模板的實(shí)例化

類模板實(shí)例化與函數(shù)模板實(shí)例化不同，類模板實(shí)例化需要在模板名字后跟上<>，然后將實(shí)例化的類型放在<>中即可，類模板名字不是真正的類，而實(shí)例化的結(jié)果才是真正的類

Vector<int> v1;
Vector<double> v2;
//Vector類名  Vector<int>才是類型

總結(jié)：模板幫我們解決了一些不必要的重復(fù)代碼，使后面的使用更加便捷，明天開始學(xué)SLT，模板也是對SLT的一個(gè)鋪墊

今天的博客就到這里了，后續(xù)內(nèi)容明天分享,最近因?yàn)榭荚囍茉虿荒芨绿鄡?nèi)容,等考試周結(jié)束了再"快馬加鞭"

新手第一次寫博客，有不對的位置希望大佬們能夠指出，也謝謝大家能看到這里，讓我們一起學(xué)習(xí)進(jìn)步吧?。?！文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-813296.html

到了這里，關(guān)于C++從零開始的打怪升級之路(day12)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！