c++模板（template）入門介紹

函數模板

代碼示例

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;


//這裏使用函數模板 T
template<typename T>
void swapValue(T & a, T & b) {
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

//多個模板參數聲明方式
void func(T1 & t1,T2& t2) {
	cout << t1 << endl;
	cout << t2 << endl;
}

int main() {

	int a = 10, b = 20;
	cout << "a=" << a << "  b=" << b << endl;
	swapValue(a, b); //類型自動推導
	cout << "a=" << a << "  b=" << b << endl;

	float c = 12.34, d = 23.43;
	cout << "c=" << c << "\td=" << d << endl;
	swapValue<float>(c, d);//顯式指定類型
	cout << "c=" << c << "\td=" << d << endl;

    func(a,c);
    func<int,float>(b,d)
    
	system("pause");
	return 0;
}

函數模板的調用方式

• 自動推導類型

  swapValue(a, b);
  
  //自動推導不會發生隱式類型轉換（例如 char-> int）
  int a =10;
  char c='v';
  swapValue(a,c) //錯誤
  

• 顯式指定類型

  swapValue<float>(c, d);
  
  //顯式類型會發生隱式類型轉換
  int a =10;
  char c='v';
  swapValue<int>(a,c) //正確
  

注意事項

• 自動推導出來的類型必須一致

  template<typename T>
  void swapValue(T & a, T & b) {
  	T temp = a;
  	a = b;
  	b = temp;
  }
  
  
  int a=10;
  float b=4.0;
  swapValue(a,b);//錯誤，類型不一致
  

• 必須推斷出參數的類型才能使用

  template<typename T>
  void fun() {
  
  }
  
  int main(){
      fun(); //錯誤，雖然函數沒有使用T,但是調用的時候編譯器需要推斷出T的類型
      fun<int>();//正確，顯式指定一個類型即可
    
      return 0;
  }
  

普通函數與函數模板的調用規則

• 如果函數模板和普通模板都可以調用，優先使用普通函數

• 可以通過空模板參數列表強制調用模板函數

  fun<>();
  

• 函數模板可以發生重載

• 如果函數模板可以發生更好的匹配，則優先使用函數模板

模板具體化

#include<iostream>
#include<string>


using namespace std;

class Person {
public:
	int age;
	string name;
};

template<typename T>
void swapValue(T & a, T & b) {
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

//當傳入Person類型時，使用下面的具體化函數模板
template<> void swapValue(Person & p1, Person& p2) {
	//int agetmp = p1.age;
	//string nametmp = p1.name;
	//p1.age = p2.age;
	//p1.name = p2.name;
	//p2.age = agetmp;
	//p2.name = nametmp;
	cout << "person swap is called..." << endl;
}



int main() {

	int a = 10, b = 20;
	cout << "a=" << a << "  b=" << b << endl;
	swapValue(a, b);
	swapValue<int>(a, b);
	cout << "a=" << a << "  b=" << b << endl;

	
	Person p1, p2;
	swapValue(p1, p2);

	system("pause");
	return 0;
}

類模板

代碼示例

class Data

#include<iostream>
#include<string>
template<class T>
class Data
{
	T data;
public:
	void setValue(T v) {
		data = v;
	}

	T getData() {
		return data;
	}
};

MainApp.cpp

int main(){
    
	Data<int> data;
	data.setValue(10);
	cout << data.getData() << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

類模板與函數模板的區別

• 類模板沒有自動類型推導
• 類模板在模板參數列表有默認類型參數

template<class T=int>
class Data
{
	T data;
public:
	void setValue(T v) {
		data = v;
	}

	T getData() {
		return data;
	}
};



Data<> data; //這裏使用了默認類型參數，int，裏面可以不寫int，但是必須有尖括號<>

類模板作爲函數參數

• 三種方式
  • 指定傳入類型
  • 函數參數模板化
  • 整個類模板化

template<class T=int>
class Data
{
	T data;
public:
	void setValue(T v) {
		data = v;
	}

	T getData() {
		return data;
	}
};


//1.指定參數類型
void func1(Data<int>& d){
    
}


//2.參數類型模板化
template<typename T>
void func2(Data<T>& d){
    // typeid()可以查看運行時參數的類型
    cout<<typeid(T).name()<<endl;
}


//3.整個類模板化
template<typename T>
void func3(T& d){
    
}

類模板分文件編寫

• 普通類份文件編寫
  • Class.h 類的聲明
  • Class.cpp 成員函數實現
  • 在main中包含Class.h
• 對類模板而言，這樣會產生錯誤
  • 將所有函數實現和聲明寫在一個文件中，並且命名爲 class.hpp