模板初学者指南1

    技术2022-05-11  24

    模板初学者指南1

    原文:http://www.codeproject.com/cpp/templates_part1.asp

     

    在开发大型应用时,对于不同的函数和类,通过使用共享代码模板可以节省大量的时间。在通用的函数或是类中定义模板,模板是和数据相独立的。在这个指南中,我将处理模板函数和模板类。假设你已经实现了一个类处理堆栈,有关push pop 读状态等操作,这个堆栈类可以处理double类型的数值。如果以后要求一个整型的堆栈类,哪怎么办?没有模板技术,你不得不复制粘贴这个堆栈类代码。这样效率不高。使用模板,你可以定义模板类或是函数,使用所有的函数和类型, 可以在模板定义中声明新的变量。看下面是怎么工作的:

     

    函数模板

     

    假设我们需要一个函数模板为了在不同类型的数组中查找最小数值:

     

    template < class ElemType >

    ElemType calcmin(ElemType elemField[], int iFieldSize)

    {

           int iMin = 0;

           for (int  i=1; i < iFieldSize; ++i)

           {

                  if (elemField[i] < elemField[iMin])

                         iMin = i;

           }

           return elemField[iMin];

    }

     

    这就是函数模板。他期待一个数据类型并将返回其中其中的一个。使用这个模板,看下面的例子:

     

    void LetsTestTheFunctionTemplate()

    {

           int iField[] = {1,2,3,4,5,6};

           double dField[] = {2.5, 2.31, 10.23, 15.2};

     

           int iSize1 = sizeof(iField) / sizeof (int);

           int i = calcmin(iField, iSize1);

           int iSize2 = sizeof(dField) / sizeof(double);

           double d = calcmin(dField, iSize2);

    }

     

    模板min被两个不同的数据类型使用。一个是int[],另外是double[],但是函数的功能相同。查找最小的并返回最小值。

     

    函数模板还可以使用inline, extern static声明。 注意要把这些放在template关键字和参数前面。如下:

     

    template < class ElemType >

    inline ElemType swap(ElemType& a, ElemType& b);

     

    类模板

     

    定义类模板类似定义函数模板。看下面的例子,通用的stack类处理不同的类型。类原型定义如下:

     

    template < typename ElemType, int iSize=100 >

    class Stack

    {

    public:

             Stack();

             ~Stack();

             void push(const ElemType& anElement);

             void pop(ElemType& anElement);

             bool wasError() const;

             bool isEmpty() const;

    private:

             ElemType elems[iSize];

             int iTop;

             bool bErrorOccd;

    };

     

    除了一些符号,这个类的实现与通常类的实现没有很多差别。当定义了类模板, 可以象普通类使用。但是你必须在<>中指定参数。在模板内,类名可以不带参数使用。看下面类的实现:

     

    // include your prototype here or use a #define

     

    template < class ElemType, int iSize >

    Stack< ElemType, iSize >::Stack()

    : iTop(0), bErrorOccd(false)

    {

    }

     

    template < class ElemType, int iSize >

    Stack< ElemType, iSize >::~Stack()

    {

    }

     

    template < class ElemType, int iSize >

    void Stack< ElemType, iSize >::push(const ElemType& anElement)

    {

             bErrorOccd = (iTop == iSize);

             if (!bErrorOccd)

                     elems[iTop++] = anElement;

    }

     

    template < class ElemType, int iSize >

    void Stack< ElemType, iSize >::pop(ElemType& anElement)

    {

             bErrorOccd = (iTop == 0);

             if (!bErrorOccd)

                     anElement = elems[--iTop];

    }

     

    template < class ElemType, int iSize >

    bool Stack< ElemType, iSize >::wasError() const

    {

             return bErrorOccd;

    }

     

    template < class ElemType, int iSize >

    bool Stack< ElemType, iSize >::isEmpty() const

    {

             return (iTop==0);

    }

     

    使用类模板如下:

     

    Stack< int > iTheIntStack;

    Stack< double, 30 > dTheDoubleStack;

     

    待续:下面介绍高级函数模板。例如模板包含其他模板等其他。

     

     


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