19. C++第十六节到十八节的总结

你可能会看到类似下面的模板定义：

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

template<class T>
T Minus(T a, T b)
{
    return a - b;
}

template<class T>
class Add
{
public:
    T add(T a, T b)
    {
        return a + b;
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    cout<<Minus(3, 4)<<endl;
    cout<<Minus<float>(0.3, 0.4)<<endl;
    
    Add<double> ap;
    
    cout<<ap.add(9, 8)<<endl;
    cout<<ap.add(0.001, 0.1)<<endl;
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译运行结果如下：

为什么class可以用来定义模板参数呢？为什么还要引进typename呢？

 

在类中可以定义其它的新类型

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
public:
    typedef int* PINT;
    
    struct Point
    {
        int x;
        int y;
    };
    
    class Sub
    {
        public:
            Sub()
            {
                cout<<"Sub()"<<endl;
            }
            
            void print()
            {
                cout<<"Hello World"<<endl;
            }
    };
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    Test::PINT pi = new int(5);
    Test::Point po = {2, 3};
    Test::Sub sub;
    
    cout<<*pi<<endl;
    cout<<po.x<<" "<<po.y<<endl;
    
    sub.print();
    
    delete pi;
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译运行结果如下：

 

在类模板中定义新的类型

在函数模板中使用类模板的内部类型

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

template<typename T, int N>
class Test
{
public:
    typedef T ElemType;
    enum { LEN = N };
    
    ElemType array[LEN];
};

template<typename T>
void test_copy(T& test, typename T::ElemType a[], int len)
{
    int l = (len < T::LEN) ? len : T::LEN;
    
    for(int i=0; i<l; i++)
    {
        test.array[i] = a[i];
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    Test<int, 5> t1;
    Test<float, 3> t2;
    
    int ai[] = {5, 4, 3, 2, 1, 0};
    float af[] = {0.1, 0.2, 0.3};
    
    test_copy(t1, ai, 6);
    test_copy(t2, af, 3);
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout<<t1.array[i]<<endl;
    }
    
    for(int i=0; i<Test<float, 3>::LEN; i++)
    {
        cout<<t2.array[i]<<endl;
    }
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译运行结果如下：

 

为什么class可以用来定义模板参数呢？为什么还要引进typename呢？

1. 模板最初的目标只是为了对类类型进行泛型操作的定义，因此用class关键字声明泛型类型；
       2. 在之后的进化过程中发现了模板相互调用时产生的 :: 操作符的二义性；
       3. 因此引入typename关键字是用于告诉编译器将 :: 符号后的标识符看作类型；

 

写个函数判断一个变量是否为指针吗？

 

C++编译器匹配示例

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

int test(int i, int j)
{
    cout<<"int test(int i, int j)"<<endl;
}

template<typename T>
T test(T i, T j)
{
    cout<<"T test(T i, T j)"<<endl;
}

int test(...)
{
    cout<<"int test(...)"<<endl;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    
    test(i, j);
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译运行结果如下：

 

函数模板与可变参数函数的化学反应

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

template<typename T>
void isPtr(T*)
{
    cout<<"void isPtr(T*)"<<endl;
}

void isPtr(...)
{
    cout<<"void isPtr(...)"<<endl;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int* pi = NULL;
    float* pf = NULL;
    int i = 0;
    int j = 0;
    
    isPtr(pi);
    isPtr(pf);
    isPtr(i);
    isPtr(j);
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译运行结果如下：

 

解决方案1

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

template<typename T>
bool isPtr(T*)
{
    return true;
}

bool isPtr(...)
{
    return false;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int* pi = NULL;
    float* pf = NULL;
    int i = 0;
    int j = 0;
    
    cout<<isPtr(pi)<<endl;
    cout<<isPtr(pf)<<endl;
    cout<<isPtr(i)<<endl;
    cout<<isPtr(j)<<endl;
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译运行结果如下：

 

你的方法实现了指针的判断，但是我觉得不够高效，你有更好的办法吗？

解决方案1已经很好的解决问题，那么为什么还不够高效呢？哪里不够高效呢？

解决方案1中唯一耗时的地方在于函数调用的建栈与退栈过程，因此需要考虑如何避免这个过程以提高程序效率。
 

解决方案2

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

template<typename T>
char isPtr(T*);

int isPtr(...);

#define ISPTR(v) (sizeof(isPtr(v)) == sizeof(char))

int main(int argc, char *argv[])
{
    int* pi = NULL;
    float* pf = NULL;
    int i = 0;
    int j = 0;
    
    cout<<ISPTR(pi)<<endl;
    cout<<ISPTR(pf)<<endl;
    cout<<ISPTR(i)<<endl;
    cout<<ISPTR(j)<<endl;
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译运行结果如下：