C++模板

原創 孤独的猿行客 2019-06-28 04:51

C++模板

　　模板是C++支持參數化多態的工具，使用模板可以使用戶爲類或者函數聲明一種一般模式，使得類中的某些數據成員或者成員函數的參數、返回值取得任意類型。

　　模板是一種對類型進行參數化的工具；

　　通常有兩種形式：函數模板和類模板；

　　函數模板針對僅參數類型不同的函數；

　　類模板針對僅數據成員和成員函數類型不同的類。

　　使用模板的目的就是能夠讓程序員編寫與類型無關的代碼。比如編寫了一個交換兩個整型int 類型的swap函數，這個函數就只能實現int 型，對double，字符這些類型無法實現，要實現這些類型的交換就要重新編寫另一個swap函數。使用模板的目的就是要讓這程序的實現與類型無關，比如一個swap模板函數，即可以實現int 型，又可以實現double型的交換。模板可以應用於函數和類。下面分別介紹。

　　注意：模板的聲明或定義只能在全局，命名空間或類範圍內進行。即不能在局部範圍，函數內進行，比如不能在main函數中聲明或定義一個模板。

 

 一、函數模板通式

1、函數模板的格式：

　　　　template <class 形參名，class 形參名，......> 返回類型 函數名(參數列表)

　　　{

　　　　　　函數體

　　　}

　　其中template和class是關見字，class可以用typename 關見字代替，在這裏typename 和class沒區別，<>括號中的參數叫模板形參，模板形參和函數形參很相像，模板形參不能爲空。一但聲明瞭模板函數就可以用模板函數的形參名聲明類中的成員變量和成員函數，即可以在該函數中使用內置類型的地方都可以使用模板形參名。模板形參需要調用該模板函數時提供的模板實參來初始化模板形參，一旦編譯器確定了實際的模板實參類型就稱他實例化了函數模板的一個實例。比如swap的模板函數形式爲

　　　　　　template <class T> void swap(T& a, T& b){}，

當調用這樣的模板函數時類型T就會被被調用時的類型所代替，比如swap(a,b)其中a和b是int 型，這時模板函數swap中的形參T就會被int 所代替，模板函數就變爲swap(int &a, int &b)。而當swap(c,d)其中c和d是double類型時，模板函數會被替換爲swap(double &a, double &b)，這樣就實現了函數的實現與類型無關的代碼。

　　2、注意：對於函數模板而言不存在 h(int,int) 這樣的調用，不能在函數調用的參數中指定模板形參的類型，對函數模板的調用應使用實參推演來進行，即只能進行 h(2,3) 這樣的調用，或者int a, b; h(a,b)。

　　函數模板的示例演示將在下文中涉及！

二、類模板通式

　　1、類模板的格式爲：

　　　　template<class  形參名，class 形參名，…>   class 類名

　　　　{ ... };

　　類模板和函數模板都是以template開始後接模板形參列表組成，模板形參不能爲空，一但聲明瞭類模板就可以用類模板的形參名聲明類中的成員變量和成員函數，即可以在類中使用內置類型的地方都可以使用模板形參名來聲明。比如

　　　　template<class T> class A{public: T a; T b; T hy(T c, T &d);};

在類A中聲明瞭兩個類型爲T的成員變量a和b，還聲明瞭一個返回類型爲T帶兩個參數類型爲T的函數hy。

　　2、類模板對象的創建：比如一個模板類A，則使用類模板創建對象的方法爲A<int> m;在類A後面跟上一個<>尖括號並在裏面填上相應的類型，這樣的話類A中凡是用到模板形參的地方都會被int 所代替。當類模板有兩個模板形參時創建對象的方法爲A<int, double> m;類型之間用逗號隔開。

　　3、對於類模板，模板形參的類型必須在類名後的尖括號中明確指定。比如A<2> m;用這種方法把模板形參設置爲int是錯誤的（編譯錯誤：error C2079: 'a' uses undefined class 'A<int>'），類模板形參不存在實參推演的問題。也就是說不能把整型值2推演爲int 型傳遞給模板形參。要把類模板形參調置爲int 型必須這樣指定A<int> m。

　　4、在類模板外部定義成員函數的方法爲：

　　　　template<模板形參列表> 函數返回類型 類名<模板形參名>::函數名(參數列表){函數體}，

比如有兩個模板形參T1，T2的類A中含有一個void h()函數，則定義該函數的語法爲：

　　　　template<class T1,class T2> void A<T1,T2>::h(){}。

注意：當在類外面定義類的成員時template後面的模板形參應與要定義的類的模板形參一致。

　　5、再次提醒注意：模板的聲明或定義只能在全局，命名空間或類範圍內進行。即不能在局部範圍，函數內進行，比如不能在main函數中聲明或定義一個模板。

 

三、模板的形參

有三種類型的模板形參：類型形參，非類型形參和模板形參。

　　1、類型形參

　　　　1.1 、類型模板形參：類型形參由關見字class或typename後接說明符構成，如template<class T> void h(T a){};其中T就是一個類型形參，類型形參的名字由用戶自已確定。模板形參表示的是一個未知的類型。模板類型形參可作爲類型說明符用在模板中的任何地方，與內置類型說明符或類類型說明符的使用方式完全相同，即可以用於指定返回類型，變量聲明等。

　　　　作者原版：1.2、 不能爲同一個模板類型形參指定兩種不同的類型，比如template<class T>void h(T a, T b){}，語句調用h(2, 3.2)將出錯，因爲該語句給同一模板形參T指定了兩種類型，第一個實參2把模板形參T指定爲int，而第二個實參3.2把模板形參指定爲double，兩種類型的形參不一致，會出錯。（針對函數模板）

　　　　作者原版：1.2針對函數模板是正確的，但是忽略了類模板。下面將對類模板的情況進行補充。

　　　　本人添加1.2補充版（針對於類模板）、當我們聲明類對象爲：A<int> a，比如template<class T>T g(T a, T b){}，語句調用a.g(2, 3.2)在編譯時不會出錯，但會有警告，因爲在聲明類對象的時候已經將T轉換爲int類型，而第二個實參3.2把模板形參指定爲double，在運行時，會對3.2進行強制類型轉換爲3。當我們聲明類的對象爲：A<double> a,此時就不會有上述的警告，因爲從int到double是自動類型轉換。

演示示例１：

　　TemplateDemo.h

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 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_HXX
 2 #define TEMPLATE_DEMO_HXX
 3 
 4 template<class T> class A{
 5     public:
 6         T g(T a,T b);
 7         A();
 8 };
 9 
10 #endif

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　　TemplateDemo.cpp

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 1 #include<iostream.h>
 2 #include "TemplateDemo.h"
 3 
 4 template<class T> A<T>::A(){}
 5 
 6 template<class T> T A<T>::g(T a,T b){
 7     return a+b;
 8 }
 9 
10 void main(){
11     A<int> a;
12     cout<<a.g(2,3.2)<<endl;
13 }

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　　編譯結果：

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1 --------------------Configuration: TemplateDemo - Win32 Debug--------------------
2 Compiling...
3 TemplateDemo.cpp
4 G:\C++\CDaima\TemplateDemo\TemplateDemo.cpp(12) : warning C4244: 'argument' : conversion from 'const double' to 'int', possible loss of data
5 
6 TemplateDemo.obj - 0 error(s), 1 warning(s)

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　　運行結果：　　　　　　5　　

　　我們從上面的測試示例中可以看出，並非作者原作中的那麼嚴密！此處僅是本人跟人測試結果！請大家本着實事求是的態度，自行驗證！

 

　　2、非類型形參

　　　　2.1 、非類型模板形參：模板的非類型形參也就是內置類型形參，如template<class T, int a> class B{};其中int a就是非類型的模板形參。

　　　　2.2、 非類型形參在模板定義的內部是常量值，也就是說非類型形參在模板的內部是常量。

　　　　2.3、 非類型模板的形參只能是整型，指針和引用，像double，String, String **這樣的類型是不允許的。但是double &，double *，對象的引用或指針是正確的。

　　　　2.4、 調用非類型模板形參的實參必須是一個常量表達式，即他必須能在編譯時計算出結果。

　　　　2.5 、注意：任何局部對象，局部變量，局部對象的地址，局部變量的地址都不是一個常量表達式，都不能用作非類型模板形參的實參。全局指針類型，全局變量，全局對象也不是一個常量表達式，不能用作非類型模板形參的實參。

　　　　2.6、 全局變量的地址或引用，全局對象的地址或引用const類型變量是常量表達式，可以用作非類型模板形參的實參。

　　　　2.7 、sizeof表達式的結果是一個常量表達式，也能用作非類型模板形參的實參。

　　　　2.8 、當模板的形參是整型時調用該模板時的實參必須是整型的，且在編譯期間是常量，比如template <class T, int a> class A{};如果有int b，這時A<int, b> m;將出錯，因爲b不是常量，如果const int b，這時A<int, b> m;就是正確的，因爲這時b是常量。

　　　　2.9 、非類型形參一般不應用於函數模板中，比如有函數模板template<class T, int a> void h(T b){}，若使用h(2)調用會出現無法爲非類型形參a推演出參數的錯誤，對這種模板函數可以用顯示模板實參來解決，如用h<int, 3>(2)這樣就把非類型形參a設置爲整數3。顯示模板實參在後面介紹。

　　　　2.10、 非類型模板形參的形參和實參間所允許的轉換
　　　　　　1、允許從數組到指針，從函數到指針的轉換。如：template <int *a> class A{}; int b[1]; A<b> m;即數組到指針的轉換
　　　　　　2、const修飾符的轉換。如：template<const int *a> class A{}; int b; A<&b> m;   即從int *到const int *的轉換。
　　　　　　3、提升轉換。如：template<int a> class A{}; const short b=2; A<b> m; 即從short到int 的提升轉換
　　　　　　4、整值轉換。如：template<unsigned int a> class A{};   A<3> m; 即從int 到unsigned int的轉換。
　　　　　　5、常規轉換。

非類型形參演示示例1：

　　由用戶自己親自指定棧的大小，並實現棧的相關操作。

　　TemplateDemo.h

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 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_HXX
 2 #define TEMPLATE_DEMO_HXX
 3 
 4 template<class T,int MAXSIZE> class Stack{//MAXSIZE由用戶創建對象時自行設置
 5     private:
 6         T elems[MAXSIZE];    // 包含元素的數組
 7         int numElems;    // 元素的當前總個數
 8     public:
 9         Stack();    //構造函數
10         void push(T const&);    //壓入元素
11         void pop();        //彈出元素
12         T top() const;    //返回棧頂元素
13         bool empty() const{     // 返回棧是否爲空
14             return numElems == 0;
15         }
16         bool full() const{    // 返回棧是否已滿
17             return numElems == MAXSIZE;
18         }
19 };
20 
21 template <class T,int MAXSIZE> 
22 Stack<T,MAXSIZE>::Stack():numElems(0){     // 初始時棧不含元素
23     // 不做任何事情
24 }
25 
26 template <class T,int MAXSIZE>
27 void Stack<T, MAXSIZE>::push(T const& elem){
28     if(numElems == MAXSIZE){
29         throw std::out_of_range("Stack<>::push(): stack is full");
30     }
31     elems[numElems] = elem;   // 附加元素
32     ++numElems;               // 增加元素的個數
33 }
34 
35 template<class T,int MAXSIZE>
36 void Stack<T,MAXSIZE>::pop(){
37     if (numElems <= 0) {
38         throw std::out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");
39     }
40     --numElems;               // 減少元素的個數
41 }
42 
43 template <class T,int MAXSIZE>
44 T Stack<T,MAXSIZE>::top()const{
45     if (numElems <= 0) {
46         throw std::out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");
47     }
48     return elems[numElems-1];  // 返回最後一個元素
49 }
50 
51 #endif

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　　TemplateDemo.cpp

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 1 #include<iostream.h>
 2 #include <iostream>
 3 #include <string>
 4 #include <cstdlib>
 5 #include "TemplateDemo.h"
 6 
 7 int main(){
 8     try {
 9         Stack<int,20>  int20Stack;  // 可以存儲20個int元素的棧
10         Stack<int,40>  int40Stack;  // 可以存儲40個int元素的棧
11         Stack<std::string,40> stringStack; // 可存儲40個string元素的棧
12 
13         // 使用可存儲20個int元素的棧
14         int20Stack.push(7);
15         std::cout << int20Stack.top() << std::endl;    //7
16         int20Stack.pop();
17 
18         // 使用可存儲40個string的棧
19         stringStack.push("hello");
20         std::cout << stringStack.top() << std::endl;    //hello
21         stringStack.pop();    
22         stringStack.pop();    //Exception: Stack<>::pop<>: empty stack
23         return 0;
24     }
25     catch (std::exception const& ex) {
26         std::cerr << "Exception: " << ex.what() << std::endl;
27         return EXIT_FAILURE;  // 退出程序且有ERROR標記
28     }
29 }

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　　運行結果：

　　　　

 非類型形參演示示例2：

　　TemplateDemo01.h

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 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_O1
 2 #define TEMPLATE_DEMO_01
 3 
 4 template<typename T> class CompareDemo{
 5     public:
 6         int compare(const T&, const T&);
 7 };
 8 
 9 template<typename T> 
10 int CompareDemo<T>::compare(const T& a,const T& b){
11     if((a-b)>0)
12         return 1;
13     else if((a-b)<0)
14         return -1;
15     else
16         return 0;
17 }
18 
19 #endif

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　　TemplateDemo01.cpp

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1 #include<iostream.h>
2 #include "TemplateDemo01.h"
3 
4 void main(){
5     CompareDemo<int> cd;
6     cout<<cd.compare(2,3)<<endl;
7 }

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　　運行結果：　　　　　-1　

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1 #include<iostream.h>
2 #include "TemplateDemo01.h"
3 
4 void main(){
5     CompareDemo<double> cd;
6     cout<<cd.compare(3.2,3.1)<<endl;
7 }

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　　運行結果：　　　　　　1　　

　　TemplateDemo01.h 改動如下：

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 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_O1
 2 #define TEMPLATE_DEMO_01
 3 
 4 template<typename T> class CompareDemo{
 5     public:
 6         int compare(T&, T&);
 7 };
 8 
 9 template<typename T> 
10 int CompareDemo<T>::compare(T& a,T& b){
11     if((a-b)>0)
12         return 1;
13     else if((a-b)<0)
14         return -1;
15     else
16         return 0;
17 }
18 
19 #endif

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　　TempalteDemo01.cpp

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1 #include<iostream.h>
2 #include "TemplateDemo01.h"
3 
4 void main(){
5     CompareDemo<int> cd;
6     int a=2,b=3;
7     cout<<cd.compare(a,b)<<endl;
8 }

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 非類型形參演示示例3：

　　TemplateDemo02.cpp

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 1 #include<iostream.h>
 2 
 3 template<typename T>
 4 const T& max(const T& a,const T& b){
 5     return a>b ? a:b;
 6 }
 7 
 8 void main(){
 9     cout<<max(2.1,2.2)<<endl;//模板實參被隱式推演成double
10     cout<<max<double>(2.1,2.2)<<endl;//顯示指定模板參數。
11     cout<<max<int>(2.1,2.2)<<endl;//顯示指定的模板參數，會將函數函數直接轉換爲int。
12 }

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　　運行結果：

　　　　　　　

cout<<max<int>(2.1,2.2)<<endl;//顯示指定的模板參數，會將函數函數直接轉換爲int。此語句會出現警告：

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1 --------------------Configuration: TemplateDemo02 - Win32 Debug--------------------
2 Compiling...
3 TemplateDemo02.cpp
4 G:\C++\CDaima\TemplateDemo02\TemplateDemo02.cpp(11) : 
　　warning C4244: 'argument' : conversion from 'const double' to 'const int', possible loss of data
5 G:\C++\CDaima\TemplateDemo02\TemplateDemo02.cpp(11) : 
　　warning C4244: 'argument' : conversion from 'const double' to 'const int', possible loss of data
6 
7 TemplateDemo02.obj - 0 error(s), 2 warning(s)

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四、類模板的默認模板類型形參

　　1、可以爲類模板的類型形參提供默認值，但不能爲函數模板的類型形參提供默認值。函數模板和類模板都可以爲模板的非類型形參提供默認值。

　　2、類模板的類型形參默認值形式爲：template<class T1, class T2=int> class A{};爲第二個模板類型形參T2提供int型的默認值。

　　3、類模板類型形參默認值和函數的默認參數一樣，如果有多個類型形參則從第一個形參設定了默認值之後的所有模板形參都要設定默認值，比如template<class T1=int, class T2>class A{};就是錯誤的，因爲T1給出了默認值，而T2沒有設定。

　　4、在類模板的外部定義類中的成員時template 後的形參表應省略默認的形參類型。比如template<class  T1, class T2=int> class A{public: void h();}; 定義方法爲template<class T1,class T2> void A<T1,T2>::h(){}。

定義類模板類型形參：

 演示實例1：

　　TemplateDemo.h

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 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_HXX
 2 #define TEMPLATE_DEMO_HXX
 3 
 4 template<class T> class A{
 5     public:
 6         T g(T a,T b);
 7         A();
 8 };
 9 
10 #endif

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　　TemplateDemo.cpp

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 1 #include<iostream.h>
 2 #include "TemplateDemo.h"
 3 
 4 template<class T> A<T>::A(){}
 5 
 6 template<class T> T A<T>::g(T a,T b){
 7     return a+b;
 8 }
 9 
10 void main(){
11     A<int> a;
12     cout<<a.g(2,3)<<endl;
13 }

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　　運行結果：       5

 　　類模板的默認模板類型形參示例1：

　　TemplateDemo03.h

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 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_03
 2 #define TEMPLATE_DEMO_03
 3 //定義帶默認類型形參的類模板。這裏把T2默認設置爲int型。
 4 template<class T1,class T2=int> class CeilDemo{
 5     public:
 6         int ceil(T1,T2);
 7 };
 8 //在類模板的外部定義類中的成員時template 後的形參表應省略默認的形參類型。
 9 template<class T1,class T2> 
10 int CeilDemo<T1,T2>::ceil(T1 a,T2 b){
11     return a>>b;
12 }
13 
14 #endif

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　　TemplateDemo03.cpp

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1 #include<iostream.h>
2 #include "TemplateDemo03.h"
3 
4 void main(){
5     CeilDemo<int> cd;
6     cout<<cd.ceil(8,2)<<endl;
7 }

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　　運行結果：　　　　　　　2　

　　在類模板的外部定義類中的成員時template 後的形參表應省略默認的形參類型，如果沒有省略，不會出現編譯錯誤而是提出警告：

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1 --------------------Configuration: TemplateDemo03 - Win32 Debug--------------------
2 Compiling...
3 TemplateDemo03.cpp
4 g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.h(12) : 
5 warning C4519: default template arguments are only allowed on a class template; ignored
6 
7 TemplateDemo03.obj - 0 error(s), 1 warning(s)

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　　原作者：類模板類型形參默認值和函數的默認參數一樣，如果有多個類型形參則從第一個形參設定了默認值之後的所有模板形參都要設定默認值，比如template<class T1=int, class T2>class A{};就是錯誤的，因爲T1給出了默認值，而T2沒有設定。

實例測試如下：

　　類模板的默認模板類型形參示例2：

 　　TemplateDemo03.h 

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 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_03
 2 #define TEMPLATE_DEMO_03
 3 
 4 template<class T1=int,class T2,class T3> class CeilDemo{
 5     public:
 6         int ceil(T1,T2,T3);
 7 };
 8 
 9 template<class T1,class T2,class T3> 
10 int CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil(T1 a,T2 b,T3 c){
11     return a+b+c;
12 }
13 
14 #endif

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　　TemplateDemo03.cpp

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複製代碼

1 #include<iostream.h>
2 #include "TemplateDemo03.h"
3 
4 void main(){
5     CeilDemo<int,int> cd;
6     cout<<cd.ceil(2,3,4)<<endl;
7 }

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　　運行結果：　　　　　　　　9　　

　　上例中我們看到，雖然多個類型形參則從第一個形參T1設定了默認值爲int類型，但後面的兩個並沒有設定默認值。我們在聲明對象的時候指明瞭T2和T3的類型都爲int類型，編譯、運行沒有任何警告和錯誤。但並不能否定原作者是錯的，這只是一個特例，看下面的示例：

類模板的默認模板類型形參示例3：

　　TemplateDemo03.h

複製代碼

複製代碼

 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_03
 2 #define TEMPLATE_DEMO_03
 3 
 4 template<class T1=int,class T2,class T3> class CeilDemo{
 5     public:
 6         double ceil(T1,T2,T3);
 7 };
 8 
 9 template<class T1,class T2,class T3> 
10 double CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil(T1 a,T2 b,T3 c){
11     return a+b+c;
12 }
13 
14 #endif

複製代碼

複製代碼

　　TemplateDemo03.cpp

複製代碼

複製代碼

1 #include<iostream.h>
2 #include "TemplateDemo03.h"
3 
4 void main(){
5     CeilDemo<double,double> cd;
6     cout<<cd.ceil(2,3.1,4.1)<<endl;
7 }

複製代碼

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　　編譯錯誤：

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 1 --------------------Configuration: TemplateDemo03 - Win32 Debug--------------------
 2 Compiling...
 3 TemplateDemo03.cpp
 4 g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.h(12) : 
 5 error C2244: 'CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil' : unable to resolve function overload
 6 g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.cpp(6) : 
 7 error C2065: 'cd' : undeclared identifier
 8 g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.cpp(6) : 
 9 error C2228: left of '.ceil' must have class/struct/union type
10 Error executing cl.exe.
11 
12 TemplateDemo03.obj - 3 error(s), 0 warning(s)

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　　從上面的例子我們可以看出，當我們試圖把T2和T3定義爲double類型就會出現錯誤（T1默認定義的是int類型）。那是不是我們按照作者所說把T2和T3也設定爲默認值double，是否還會出現錯誤？看下面的示例：

類模板的默認模板類型形參示例4：

　　TemplateDemo03.h

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 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_03
 2 #define TEMPLATE_DEMO_03
 3 
 4 template<class T1=int,class T2=double,class T3=double> class CeilDemo{
 5     public:
 6         double ceil(T1,T2,T3);
 7 };
 8 
 9 template<class T1,class T2,class T3> 
10 double CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil(T1 a,T2 b,T3 c){
11     return a+b+c;
12 }
13 
14 #endif

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　　TemplateDemo03.cpp

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1 #include<iostream.h>
2 #include "TemplateDemo03.h"
3 
4 void main(){
5     CeilDemo<int,double,double> cd;
6     cout<<cd.ceil(2,3.1,4.1)<<endl;
7 }

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　　編譯錯誤：

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--------------------Configuration: TemplateDemo03 - Win32 Debug--------------------
Compiling...
TemplateDemo03.cpp
g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.h(12) : 
error C2244: 'CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil' : unable to resolve function overload
g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.cpp(6) : 
error C2065: 'cd' : undeclared identifier
g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.cpp(6) : 
error C2228: left of '.ceil' must have class/struct/union type
Error executing cl.exe.

TemplateDemo03.obj - 3 error(s), 0 warning(s)

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　　從結果我們可以看出，和上例是一樣的錯誤。從實例中我們可以總結如下：類模板如果有多個類型形參，如果使用類型形參默認值則儘量放在參數列表的末尾，而且默認的參數類型必須相同。如果從第一個形參設定了默認值之後的所有模板形參都要設定和第一個形參同類型的默認值。（聲明：本人也是剛接觸C++，以上只是我經過實例演示對原作者提出的一些質疑，可能我的示例有不到之處，還望大神們不吝賜教，共同完善此博客，給像我一樣的菜鳥提供一個學習的平臺！）

 

　　接下來驗證“不能爲函數模板的類型形參提供默認值”：

 類模板的默認模板類型形參示例5：

 　　TemplateDemo04.cpp

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 1 #include<iostream.h>
 2 
 3 template<class T1,class T2,class T3>
 4 T1 sum(T1 a,T2 b,T3 c=int){
 5     return a+b+c;
 6 } 
 7 
 8 void main(){
 9     cout<<sum<double,double>(1.1,2.1,3)<<endl;
10 }

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　　編譯錯誤：

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1 --------------------Configuration: TemplateDemo04 - Win32 Debug--------------------
2 Compiling...
3 TemplateDemo04.cpp
4 g:\c++\cdaima\templatedemo04\templatedemo04.cpp(4) : 
5 error C2062: type 'int' unexpected
6 Error executing cl.exe.
7 
8 TemplateDemo04.obj - 1 error(s), 0 warning(s)

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　　更改之後的TemplateDemo.cpp

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 1 #include<iostream.h>
 2 
 3 template<class T1,class T2,class T3>
 4 T1 sum(T1 a,T2 b,T3 c){
 5     return a+b+c;
 6 } 
 7 
 8 void main(){
 9     cout<<sum<double,short,int>(1.1,3,257)<<endl;
10 }

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　　運行結果：　　　261.1　　　　　

 

　　 原作者演示實例如下：

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 1 類模板非類型形參示例
 2 //模板的聲明或定義只能在全局，命名空間或類範圍內進行。即不能在局部範圍，函數內進行，比如不能在main函數中聲明或定義一個模板。
 3 //類模板的定義
 4 template<class T>class A{public:T g(T a, T b); A();};  //定義帶有一個類模板類型形參T的類A
 5 template<class T1,class T2>class B{public:void g();}; //定義帶有兩個類模板類型形參T1，T2的類B
 6 //定義類模板的默認類型形參，默認類型形參不適合於函數模板。
 7 template<class T1,class T2=int> class D{public: voidg();}; //定義帶默認類型形參的類模板。這裏把T2默認設置爲int型。
 8 //template<class T1=int, class T2>class E{}; //錯誤，爲T1設了默認類型形參則T1後面的所有形參都必須設置認默值。
 9 
10 //以下爲非類型形參的定義
11 //非類型形參只能是整型，指針和引用，像double，String, String **這樣的類型是不允許的。但是double &，double *對象的引用或指
12 針是正確的。
13 template<class T1,int a> class Ci{public:void g();}; //定義模板的非類型形參，形參爲整型
14 template<class T1,int &a>class Cip{public:void g();}; 
15 template<class T1,A<int>* m> class Cc{public:void g();}; //定義模板的模板類型形參，形參爲int型的類A的對象的指針。
16 template<class T1,double*a>class Cd{public:void g();};  //定義模板的非類型形參，形參爲double類型的引用。
17 class E{}; template<class T1,E &m> class Ce{}; //非類型模板形參爲對象的引用。
18 //以下非類型形參的聲明是錯誤的。
19 //template<class T1,A m>class Cc{}; //錯誤，對象不能做爲非類型形參，非類型模板形參的類型只能是對象的引用或指針。
20 //template<class T1,double a>class Cc{}; //錯誤，非類型模板的形參不能是double類型，可以是double的引用。
21 //template<class T1,A<int> m>class Cc{}; //錯誤，非類型模板的形參不能是對象，必須是對象的引用或指針。這條規則對於模板型參
22 也不例外。
23 //在類模板外部定義各種類成員的方法，
24 //typeid(變量名).name()的作用是提取變量名的類型，如int a，則cout<<typeid(a).name()將輸出int
25 template<class T>   A<T>::A(){cout<<"class A goucao"<<typeid(T).name()<<endl;} //在類模板外部定義類的構造函數的方法
26 template<class T> T A<T>::g(T a,T b){cout<<"class A g(T a,T b)"<<endl;} //在類模板外部定義類模板的成員
27 template<class T1,class T2>  voidB<T1,T2>::g(){cout<<"class g f()"<<typeid(T1).name()<<typeid(T2).name()<<endl;}
28 //在類外面定義類的成員時template後面的模板形參應與要定義的類的模板形參一致
29 template<class T1,int a>     voidCi<T1,a>::g(){cout<<"class Ci g()"<<typeid(T1).name()<<endl;}
30 template<class T1,int &a>    voidCip<T1,a>::g(){cout<<"class Cip g()"<<typeid(T1).name()<<endl;} 
31 //在類外部定義類的成員時，template後的模板形參應與要定義的類的模板形參一致
32 template<class T1,A<int> *m> voidCc<T1,m>::g(){cout<<"class Cc g()"<<typeid(T1).name()<<endl;}
33 template<class T1,double* a> voidCd<T1,a>::g(){cout<<"class Cd g()"<<typeid(T1).name()<<endl;}
34 
35 //帶有默認類型形參的模板類，在類的外部定義成員的方法。
36 //在類外部定義類的成員時，template的形參表中默認值應省略
37 template<class T1,class T2>  voidD<T1,T2>::g(){cout<<"class D g()"<<endl;}
38 //template<class T1,class T2=int> void D<T1,T2>::g(){cout<<"class D k()"<<endl;} //錯誤，在類模板外部定義帶有默認類型的形
39 參時，在template的形參表中默認值應省略。
40 //定義一些全局變量。
41 int e=2;  doubleed=2.2; double*pe=&ed;
42 A<int> mw; A<int> *pec=&mw; E me;
43 
44 //main函數開始
45 int main()
46 { // template<class T>void h(){} //錯誤，模板的聲明或定義只能在全局，命名空間或類範圍內進行。即不能在局部範圍，函數內進行。
47 //A<2> m; //錯誤，對類模板不存在實參推演問題，類模板必須在尖括號中明確指出其類型。
48 //類模板調用實例
49 A<int> ma; //輸出"class A goucao int"創建int型的類模板A的對象ma。
50 B<int,int> mb; mb.g(); //輸出"class B g() int int"創建類模板B的對象mb，並把類型形參T1和T2設計爲int
51 //非類型形參的調用
52 //調用非類型模板形參的實參必須是一個常量表達式，即他必須能在編譯時計算出結果。任何局部對象，局部變量，局部對象的地址，局部
53 變量的地址都不是一個常量表達式，都不能用作非類型模板形參的實參。全局指針類型，全局變量，全局對象也不是一個常量表達式，不能
54 用作非類型模板形參的實參。
55 //全局變量的地址或引用，全局對象的地址或引用const類型變量是常量表達式，可以用作非類型模板形參的實參。
56 //調用整型int型非類型形參的方法爲名爲Ci，聲明形式爲template<class T1,int a> class Ci
57 Ci<int,3>//正確，數值R是一個int型常量，輸出"class Ci g() int"
58 const int a2=3; Ci<int,a2> mci1; mci1.g(); //正確，因爲a2在這裏是const型的常量。輸出"class Ci g() int"
59 //Ci<int,a> mci; //錯誤，int型變量a是局部變量，不是一個常量表達式。
60 //Ci<int,e> mci; //錯誤，全局int型變量e也不是一個常量表達式。
61 //調用int&型非類型形參的方法類名爲Cip，聲明形式爲template<class T1,int &a>class Cip
62 Cip<int,e> mcip;  //正確，對全局變量的引用或地址是常量表達式。
63 //Cip<int,a> mcip1; //錯誤，局部變量的引用或地址不是常量表達式。
64 //調用double*類型的非類形形參類名爲Cd，聲明形式爲template<class T1,double *a>class Cd
65 Cd<int,&ed> mcd; //正確，全局變量的引用或地址是常量表達式。
66 //Cd<int,pe> mcd1; //錯誤，全局變量指針不是常量表達式。
67 //double dd=3.3; //錯誤，局部變量的地址不是常量表達式，不能用作非類型形參的實參
68 //Cd<int,&e> mcd;  //錯誤，非類型形參雖允許一些轉換，但這個轉換不能實現。
69 
70 //調用模板類型形參對象A<int> *的方法類名爲Cc，聲名形式爲template<class T1,A<int>* m> class Cc
71 Cc<int,&mw> mcc; mcc.g(); //正確，全局對象的地址或者引用是常量表達式
72 //Cc<int,&ma> mcc;  //錯誤，局部變量的地址或引用不是常量表達式。
73 //Cc<int,pec> mcc2;  //錯誤，全局對象的指針不是常量表達式。
74 
75 //調用非類型形參E&對象的引用的方法類名爲Ce。聲明形式爲template<class T1,E &m> class Ce
76 E me1; //Ce<int,me1> mce1; //錯誤，局部對象不是常量表達式
77 Ce<int,me> mce;  //正確，全局對象的指針或引用是常量表達式。
78 //非類型形參的轉換示例，類名爲Ci
79 //非類型形參允許從數組到指針，從函數到指針的轉換，const修飾符的轉換，提升轉換，整值轉換，常規轉換。
80 const short s=3; Ci<int,s> mci4//正確，雖然short型和int不完全匹配，但這裏可以將short型轉換爲int型

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轉：http://www.cnblogs.com/gw811/archive/2012/10/25/2736224.html

 

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