C++模板的理解与使用

浅浅的花香味﹌ 2022-08-04 10:39 90阅读 0赞

最近发现原来学的东西根本都不理解，所以本人正在恶补C++，把自己对C++中概念的最简单粗暴的理解写下来。

有问题的地方还请指出~随时更正

模板：顾名思义，就是为了方便以后使用而出现的东西，生活中的模板让我们可以轻松仿照而做出自己的东西，C++中的模板也是类似的。

**一句话理解模板，类型参数化，让程序员编写与类型无关的代码。**

我们知道任何语言变量都是有类型的，C/C++/Java，包括那些所谓的基于对象的语言JavaScript（var声明一切变量）和Lua（local声明一些变量），其实本质上也是分为整形，字符串等等的。

我们在编写一个函数时，往往要传入不同类型的参数，而在C或者C++这样的语言中，我们一般只能传一种类型的参数，比如：一个简单的比较大小的功能函数

int Max（int num1，int num2）
    { 
       return a>b?a:b; 
    }

很明显这样的函数只能比较整型变量，如果想比较float ，double等还需要重新写几乎一模一样的代码（逻辑完全相同），所以造成代码冗余重复。

这样，模板应运而生，你可以把类型参数化，功能逻辑写好后，相比较什么类型都可以，不是很方便么~

（但是也不能任何情况都这么写，因为有的时候你不希望编码者去把char字符拿来比较，这时候就只写int类型的可以限制错误的范围，否则之后可能会出现不太容易的发现的错误结果，因为这样的情况下编译时没有问题的）

所以，下面我们介绍第一种模板——函数模板。格式如下，

template <class 形参名，class 形参名，......> 返回类型 函数名(参数列表)
    
    {
    
    　　　　　　函数体
    
    }

这里的class关键字可以用typename来取代（我们可以暂且认为两者没有区别）

下面直接上代码：min函数模板可以比较任意两个类型的变量。

#include <iostream>
    Using namespace std;
    
    template <class T>  T  min(T a,T b)
    {
        Return a<b?a:b;
    }
    
    Void main()
    {
      int a=4;
      int b=8;
      cout<<"a,b中比较小的是"<< min(a,b)<<endl;
      double</span> a1=1.0;
      double</span> b1=3.09;
      cout<<"a1,b1中比较小的是"<<min(a1,b1)<< endl;
    
    }

这里的T就是可以变化的类型，假如我们想比较int类型的，那上面模板里的所有T换成int就可以了。

注意：不能为同一个模板类型形参指定两种不同的类型，上面的例子中不能写成min(a,b1);

如果我们想实现int和double的比较，就可以这样写

template <class T，class M>  T  min(T a,M b)
    {
        Return a<b?a:b;
    }

然后T=int，M=double，就可以了。<>里面可以定义无数个你想要的类型（理论上），并在后面像普通的类型一样引用。

给初学者的小提示：在真正项目中经常会出现很多不认得的名字，比如

template <class _T_ptr，class _M_ptr>  _T_ptr   min(_T_ptr a,_M_ptr  b)

{
        Return a<b?a:b;
    }

对于菜鸟来说好像看起来就厉害好多，其实掌握基本语法与结构，这就不是问题了。。要耐心去看）

那么，下面我们介绍第二种模板——类模板。格式如下，

template<class  形参名，class 形参名，…>   class 类名
    
    { 
    
       类的方法和属性
    
     };

下面接着上代码：

#inlcude <iostream>
    template <class T> class Modle
    {  private:
       T value;//这里T就相当于一个类型
       public:
       Modle(T t)
     {
        Value=t;
      }
       Void setValue(T v)
     {
       Value=v;
     }
       T getValue()
     {
       Return value;
     }
    
    }
    template <T>              //这里是在类模板外面声明成员函数的方法
    void myClass<T>::show()
                          
    {
      cout<<"value="<<value<<endl;
    }
    Modle <int> a(5), b(10); //这里注意类模板的用法，在类名后用<>加入你想要的类型cout<<"a.value:"<<a.getValue()<<endl;cout<<"b.value:"<<b.getValue()<<endl;
    //测试char类型数据
    Modle  ch('A');
    cout<<"ch.value:"<<ch.getValue()<<endl;
    ch.setValue('a');
    cout<<"ch.value:"<<ch.getValue()<<endl;

我们使用的STL中经常会看到这种声明， Vector<int>  num；这回我们就应该理解了，stl里面的容器都是类模板，去查一下源代码，你会发现你可以理解它的原理的。

这里再贴一个提示：摘自觅思.澈的博客

> 对于template<class T>T g(T a, T b)\{\}。当我们声明类对象为：A<int> a，语句调用a.g(2, 3.2)在编译时不会出错，但会有警告，因为在声明类对象的时
> 
> 候已经将T转换为int类型，而第二个实参3.2把模板形参指定为double，在运行时，会对3.2进行强制类型转换为3。
> 
> 当我们声明类的对象为：A<double> a,此时就不会有上述的警告，因为从int到double是自动类型转换。这是和函数模板不同的一点。
> 
>

对于模板里的形参(就是这个尖括号里面的东西<class T>)：有类型形参，非类型形参，模板形参三种。

上面举得例子都是类型形参，也就是<>里面声明是由class或typename完成的。

待进一步学习后，会把其他两种情况的理解分享出来~