C++ 模板
模板是泛型编程的基础,它涉及以与任何特定类型无关的方式编写代码。
模板是创建通用类或函数的蓝图或公式。库中的容器(如迭代器和算法)是泛型编程的示例,并使用模板概念进行开发。
每个容器都有一个定义,例如 vector ,但我们可以定义许多不同种类的向量,例如 vector
您可以使用模板来定义函数和类,让我们看看它们是如何工作的:
函数模板
模板函数的一般形式如下所示:
template <class type> ret-type func-name(parameter list) {
// body of function
}
这里, “type” 是函数使用的数据类型的占位符名称。该名称可以在函数定义中使用。
以下是一个返回两个值中的最大值的函数模板示例 –
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template <typename T>
inline T const& Max (T const& a, T const& b) {
return a < b ? b:a;
}
int main () {
int i = 39;
int j = 20;
cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl;
double f1 = 13.5;
double f2 = 20.7;
cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl;
string s1 = "Hello";
string s2 = "World";
cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl;
return 0;
}
如果我们编译并运行以上代码,将会产生以下结果−
Max(i, j): 39
Max(f1, f2): 20.7
Max(s1, s2): World
类模板
就像我们可以定义函数模板一样,我们也可以定义类模板。泛型类声明的一般格式如下所示−
template <class type> class class-name {
.
.
.
}
在这里, type 是占位符类型名称,将在实例化类时指定。您可以使用逗号分隔的列表定义多个通用数据类型。
以下是定义类Stack<>并实现从堆栈中推入和弹出元素的通用方法的示例-
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <stdexcept>
using namespace std;
template <class T>
class Stack {
private:
vector<T> elems; // elements
public:
void push(T const&); // push element
void pop(); // pop element
T top() const; // return top element
bool empty() const { // return true if empty.
return elems.empty();
}
};
template <class T>
void Stack<T>::push (T const& elem) {
// append copy of passed element
elems.push_back(elem);
}
template <class T>
void Stack<T>::pop () {
if (elems.empty()) {
throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");
}
// remove last element
elems.pop_back();
}
template <class T>
T Stack<T>::top () const {
if (elems.empty()) {
throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");
}
// return copy of last element
return elems.back();
}
int main() {
try {
Stack<int> intStack; // stack of ints
Stack<string> stringStack; // stack of strings
// manipulate int stack
intStack.push(7);
cout << intStack.top() <<endl;
// manipulate string stack
stringStack.push("hello");
cout << stringStack.top() << std::endl;
stringStack.pop();
stringStack.pop();
} catch (exception const& ex) {
cerr << "Exception: " << ex.what() <<endl;
return -1;
}
}
如果我们编译并运行上面的代码,将会产生以下结果:
7
hello
Exception: Stack<>::pop(): empty stack