C++中的数据类模板

谁践踏了优雅 2022-01-11 15:35 182阅读 0赞

1，预备知识：

1，模板参数可以是数值型参数(非类型参数)：

1，代码示例：

1 template

2 void func()

3 \{

4 T a\[N\]; // 使用模板参数定义局部数组;

5 \}

7 func(); // 使用模板时，数值型参数必须是常量，不能是变量;

2，数值型模板参数的限制：

1，变量不能作为模板参数;

1，是变量的话就不满足准确确定的这个本质;

2，浮点数不能作为模板参数;

1，浮点数本身不精确;

3，类对象不能作为模板参数;

1，类对象编译时不能唯一确定的，同变量一样;

3，数值型参数本质：模板参数是在编译阶段被处理的单元，因此，在编译阶段必须准确无误的唯一确定;

2，有趣的面试题：

1，用你觉得最高效的方法求 1 + 2 + 3 + ... + N 的值;

1，等差数列和的方式;

2，见下面实例;

3，数值型模板参数编程实验：

1 \#include

2 \#include

4 using namespace std;

6 /\* 验证上面的预备知识 \*/

7 template

8 < typename T, int N > // 这里用成 double 后，编译器显示：error: 'double' is not a valid type for a template constant parameter

9 void func()

10 \{

11 T a\[N\] = \{0\};

13 for(int i=0; i

14 \{

15 a\[i\] = i;

16 \}

18 for(int i=0; i

19 \{

20 cout << a\[i\] << endl;

21 \}

22 \}

24 /\* 用最高效的方法验证从 1 加到 n 的和;不用循环和等差数列求和公式 \*/

25 template

26 < int N >

27 class Sum

28 \{

29 public:

30 // static const int VALUE = 0; // static 后是想定义常量，被 static 修饰后要么放入符号表、要么放到全局数据区; 这个时候 VALUE 已经确定了值，所以直接进入符号表(符号表存储在哪里呢);又因为 VALUE 被 static 修饰了，所以 VALUE 被放入全局数据区;

31 static const int VALUE = Sum::VALUE + N; // 递归定义

32 \};

34 /\* 定义上述模板类的特化实现，实现递归出口 \*/

35 template

36 < >

37 class Sum < 1 >

38 \{

39 public:

40 static const int VALUE = 1;

41 \};

43 int main()

44 \{

45 func(); // 打印 0 到 9 这十个数字;这里如果模板参数类型为 double，编译器显示：error: no matching function for call to 'func()';

47 int a = 10;

48 func(); // 在这一行编译器显示：

49 // error: 'a' cannot appear in a constant-expression

50 // error: no matching function for call to 'func()'

52 cout << "1 + 2 + 3 + ... + 10 = " << Sum<10>::VALUE << endl; // 55;这里没有加减乘除法，也没有函数调用和循环，这里VALUE 是常量，并在编译的时候已经确定，这里效率是最高的;

53 cout << "1 + 2 + 3 + ... + 100 = " << Sum<100>::VALUE << endl; // 5050

55 return 0;

56 \}

1，这里的相加求和是在编译器编译程序的时候完成的，编译完程序后，要求的和的值已经确定，在运行的时候，就直接可以访问这个值，不需要做任何的运算和循环，因此效率最高;

2，这个最高效的求和依赖了模板技术、模板特化技术、数值型模板参数技术;

3，可以举一反三，得到更多高效的程序写法;

4，数组模板类编程实验：

1，Array.h 文件：

1 \#ifndef \_ARRAY\_H\_ // 防止多次包含头文件;

2 \#define \_ARRAY\_H\_

4 template

5 < typename T, int N > // 数组元素的类型和大小;

6 class Array

7 \{

8 T m\_array\[N\]; // 定义一个实际的数组;

9 public:

10 int length();

11 bool set(int index, T value);

12 bool get(int index, T& value);

13 T& operator\[\] (int index);

14 T operator\[\] (int index) const; // 数组类对象有可能是 const 对象，这个时候就只能调用 const 函数，所以要定义这个;const 函数只能返回值，不能返回引用;

15 virtual ~Array(); // 有可能被继承

16 \};

18 /\* 模板类要放在一个文件中，所以实现在下面实现 \*/

20 template

21 < typename T, int N >

22 int Array::length()

23 \{

24 return N;

25 \}

27 template

28 < typename T, int N >

29 bool Array::set(int index, T value)

30 \{

31 bool ret = (0 <= index) && (index < N);

33 if( ret )

34 \{

35 m\_array\[index\] = value;

36 \}

38 return ret;

39 \}

41 template

42 < typename T, int N >

43 bool Array::get(int index, T& value)

44 \{

45 bool ret = (0 <= index) && (index < N);

47 if( ret )

48 \{

49 value = m\_array\[index\];

50 \}

51无锡妇科费用 http://www.wxbhnkyy39.com/

52 return ret;

53 \}

55 template

56 < typename T, int N >

57 T& Array::operator\[\] (int index)

58 \{

59 return m\_array\[index\];

60 \}

62 template

63 < typename T, int N >

64 T Array::operator\[\] (int index) const

65 \{

66 return m\_array\[index\];

67 \}

69 template

70 < typename T, int N >

71 Array::~Array()

72 \{

74 \}

76 \#endif

5，小结：

1，模板参数可以是数值型参数;

2，数值型模板参数必须在编译期间唯一确定;

3，数组类模板是基于数值型模板参数实现的;

4，数组类模板是简易的线性表数据结构;

转载于:https://blog.51cto.com/14335413/2399920

C++中的数据类模板

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