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【C++】 58_类模板的概念和意义

思考:在 C++ 中是否能够将泛型的思想应用于类呢?
类模板

一些类主要用于存储和组织数据元素
类中数据组织的方式和数据元素的具体类型无关
如:数组类,链表类,Stack 类,Queue 类,等

C++ 中将模板的思想应用于类,使得类的实现不关注数据元素的具体类型,而只关注类所需要实现的功能。

C++ 中的类模板

以相同的方式处理不同的类型
在类声明前使用 template 进行标识
< typename T > 用于说明类中使用的泛指类型 T

template < typename T >
class Operator
{
public:
T op(T a, Tb);
};

类模板的应用
只能显示指定具体类型, 无法自动推导

使用具体类型 <Type> 定义对象

void code()
{
Operator<int> op1;
Operator<string> op2;
int i = op1.op(1, 2);
string s = op2.op(“D.T.”,”Software”);
}

声明的泛指类型 T 可以出现在类模板的任意地方

编译器对类模板的处理方式和函数模板相同

从类模板通过具体类型产生不同的类
在声明的地方对类模板代码本身进行编译
在使用的地方对参数替换后的代码进行编译

编程实验:类模板初探
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

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

T minus(T a, T b)
{
return a – b;
}

T multiply(T a, T b)
{
return a * b;
}

T divide(T a, T b)
{
return a / b;
}
};

string operator- (string& l, string& r)
{
return “Minus”;
}

int main()
{
Operator<int> op1;

cout << op1.add(1, 2) << endl;

Operator<string> op2;

cout << op2.add(“D.T.”, “Software”) << endl;
cout << op2.minus(“D.T.”, “Software”) << endl;

return 0;
}
输出:
3
D.T.Software
Minus

类模板的工程应用

类模板必须在头文件中定义
类模板不能分开实现在不同的文件中
类模板外部定义的成员函数需要叫上模板 <> 声明

模板类的工程应用
Operator.h
#ifndef _OPERATOR_H_
#define _OPERATOR_H_

template < typename T >
class Operator
{
public:
T add(T a, T b);
T minus(T a, T b);
T multiply(T a, T b);
T divide(T a, T b);
};

template < typename T >
T Operator<T>::add(T a, T b)
{
return a + b;
}

template < typename T >
T Operator<T>::minus(T a, T b)
{
return a – b;
}

template < typename T >
T Operator<T>::multiply(T a, T b)
{
return a * b;
}

template < typename T >
T Operator<T>::divide(T a, T b)
{
return a / b;
}

#endif
main.cpp
#include <iostream>
#include “Operator.h”

using namespace std;

int main()
{
Operator<int> op1;

cout << op1.add(1, 2) << endl;
cout << op1.minus(2, 1) << endl;
cout << op1.multiply(1, 2) << endl;
cout << op1.divide(2, 1) << endl;

return 0;
}
输出:
3
1
2
2
小结

泛型编程的思想可以应用于类
类模板以相同的方式处理不同类型的数据
类模板非常适用于编写数据结构相关的代码
类模板在使用时只能显示指定类型

以上内容参考狄泰软件学院系列课程,请大家保护原创!

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