C++中模板(Template)详解及其作用介绍

概述

模板可以帮助我们提高代码的可用性, 可以帮助我们减少开发的代码量和工作量.

函数模板

函数模板 (Function Template) 是一个对函数功能框架的描述. 在具体执行时, 我们可以根据传递的实际参数决定其功能. 例如:

int max(int a, int b, int c){
  a = a > b ? a:b;
  a = a > c ? a:c;

  return a;
}

long max(long a, long b, long c){
  a = a > b ? a:b;
  a = a > c ? a:c;

  return a;
}

double max(double a, double b, double c){
  a = a > b ? a:b;
  a = a > c ? a:c;

  return a;
}

写成函数模板的形式:

template<typename T>
T max(T a, T b, T c){
  a = a > b ? a:b;
  a = a > c ? a:c;

  return a;
}

类模板

类模板 (Class Template) 是创建泛型类或函数的蓝图或公式.

#ifndef PROJECT2_COMPARE_H
#define PROJECT2_COMPARE_H

template <class numtype>  // 虚拟类型名为numtype
class Compare {
private:
  numtype x, y;
public:
  Compare(numtype a, numtype b){x=a; y=b;}
  numtype max() {return (x>y)?x:y;};
  numtype min() {return (x < y)?x:y;};
};

mian:

int main() {

  Compare<int> compare1(3,7);
  cout << compare1.max() << ", " << compare1.min() << endl;

  Compare<double> compare2(2.88, 1.88);
  cout << compare2.max() << ", " << compare2.min() << endl;

  Compare<char> compare3('a', 'A');
  cout << compare3.max() << ", " << compare3.min() << endl;

  return 0;

}

输出结果:

7, 3
2.88, 1.88
a, A

模板类外定义成员函数

如果我们需要在模板类外定义成员函数, 我们需要在每个函数都使用类模板. 格式:

template<class 虚拟类型参数>
函数类型 类模板名<虚拟类型参数>::成员函数名(函数形参表列) {}

类模板:

#ifndef PROJECT2_COMPARE_H
#define PROJECT2_COMPARE_H

template <class numtype>  // 虚拟类型名为numtype
class Compare {
private:
  numtype x, y;
public:
  Compare(numtype a, numtype b);
  numtype max();
  numtype min();
};

template<class numtype>
Compare<numtype>::Compare(numtype a,numtype b) {
  x=a;
  y=b;
}

template<class numtype>
numtype Compare<numtype>::max( ) {
  return (x>y)?x:y;
}

template<class numtype>
numtype Compare<numtype>::min( ) {
  return (x>y)?x:y;
}

#endif //PROJECT2_COMPARE_H

类库模板

类库模板 (Standard Template Library). 例如:

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;


int main() {
  int i = 0;
  vector<int> v;
  for (int i = 0; i < 10; ++i) {
      v.push_back(i);  // 把元素一个一个存入到vector中
  }

  for (int j = 0; j < v.size(); ++j) {
      cout << v[j] << " ";  // 把每个元素显示出来
  }

  return 0;
}

输出结果: