類模板

是對一批僅僅成員數據類型不同的類的抽象，程式設計師只要為這一批類所組成的整個類家族創建一個類模板，給出一套程式代碼，就可以用來生成多種具體的類，（這類可以看作是類模板的實例），從而大大提高編程的效率。

基本介紹

  • 中文名：類模板
  • 關鍵字：class
  • 來源：計算機編程
  • 類型參數：關鍵字class 
簡介,定義,例子,類模板的使用,類模板的派生,類模板的作用,

簡介

定義

類模板，模板的類型參數由關鍵字class 或關鍵字typename 及其後的標識符構成。在模板參數表中關鍵字class 和typename 的意義相同。（在標準C++之前關鍵字typename 沒有被支持 ，把這個關鍵字加入到C++中的原因是因為有時必須要靠它來指導編譯器解釋模板定義。）

例子

定義類模板的一般形式是：
template <類型名 參數名1，類型名 參數名2，…>
class 類名
{
類聲明體
}；
例如，template <class T>
class Smemory
{…
public:
void input(T x);
…
}
表示定義一個名為Smemory的類模板，其中帶類型參數T。
在類模板的外部定義類成員函式的一般形式是：
template <類型名 參數名1，類型名 參數名2，…>
函式返回值類型 類名<參數名 1 參數名 2，…>::成員函式名(形參表)
{
函式體
}
例如：template <class T>
void Smemory<T>::input(T x)
{…}
表示定義一個類模板Smemory的成員函式，函式名為input，形參x的類型是T，函式無返回值。
類模板是一個類家族的抽象，它只是對類的描述，編譯程式不為類模板(包括成員函式定義)創建程式代碼，但是通過對類模板的實例化可以生成一個具體的類以及該具體類的對象。
與函式模板不同的是：函式模板的實例化是由編譯程式在處理函式調用時自動完成的，而類模板的實例化必須由程式設計師在程式中顯式地指定，
其實例化的一般形式是：
類名 <數據類型 1(或數據)，數據類型 2(或數據)…> 對象名
例如，Smemory<int> mol；
表示將類模板Smemory的類型參數T全部替換成int 型，從而創建一個具體的類，並生成該具體類的一個對象mol。
類模板示例：
類模板定義 定義一個類模板，一般有兩方面的內容：
A. 首先要定義類，其格式為：
template <class T> //或用 template<typename T>
class foo
{
……
}
foo 為類名，在類定義體中，通用類型T可以作為普通成員變數的類型，還可以作為const和static成員變數以及成員函式的參數和返回類型之用。例如：
template<class T>
class Test{
private:
T n;
const T i;
static T cnt;
public:
Test():i(0){}
Test(T k);
~Test(){}
void print();
T operator+(T x);
};
B. 在類定義體外定義成員函式時，若此成員函式中有模板參數存在，則除了需要和一般類的體外定義成員函式一樣的定義外，還需在函式體外進行模板聲明
例如
template<class T>
Test<T>::Test(T k):i(k){n=k;cnt++;}
如果函式是以通用類型為返回類型，則要在函式名前的類名後綴上“<T>” (註：所有函式都要加“<T>” )。例如：
template<class T>
T Test<T>::operator+(T x){
return n + x;
}
C. 在類定義體外初始化const成員和static成員變數的做法和普通類體外初始化const成員和static成員變數的做法基本上是一樣的，唯一的區別是需在對模板進行聲明，例如
template<class T>
int Test<T>::cnt=0;
template<class T>
Test<T>::Test(T k):i(k){n=k;cnt++;}

類模板的使用

類模板的使用實際上是將類模板實例化成一個具體的類，它的格式為：類名<實際的類型>。
模板類是類模板實例化後的一個產物。說個形象點的例子吧。我把類模板比作一個做餅乾同的模子，而模板類就是用這個模子做出來的餅乾，至於這個餅乾是什麼味道的就要看你自己在實例化時用的是什麼材料了，你可以做朱古力餅乾，也可以做豆沙餅乾，這些餅乾的除了材料不一樣外，其他的東西都是一樣的了。

類模板的派生

可以從類模板派生出新的類，既可以派生類模板，也可以派生非模板類。派生方法：
⑴ 從類模板派生類模板可以從類模板派生出新的類模板，它的派生格式如下例所示：
template <class T>
class base
{
……
};
template <class T>
class derive:public base<T>
{
……
};
與一般的類派生定義相似，只是在指出它的基類時要綴上模板參數，即base<T>。
⑵ 從類模板派生非模板類 可以從類模板派生出非模板類，在派生中，作為非模板類的基類，必須是類模板實例化後的模板類，並且在定義派生類前不需要模板聲明語句：template<class>。例如：
template <class T>
class base
{
……
};
class derive:public base<int>
{
……
};
在定義derive類時，base已實例化成了int型的模板類。

類模板的作用

模板是泛型編程的基礎，所謂泛型編程就是用獨立於任何特定類型的方式編寫代碼
所以簡單地說，類是對象的抽象，而模板又是類的抽象，也就用模板能定義出具體類
再理解深刻點
在c++里，常說的多態一般分為兩種：
一種是運行時的多態，也就是虛函式體現的多態
另一種是編譯時的多態，也就是泛型編程的多態，體現在參數的多態
在作用上是為了提高編程效率，其實用其他技術也能達到同樣的效果

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