C++——模版

news2024/11/15 3:53:18

前言：哈喽小伙伴们好久不见，这是2024年的第一篇博文，我们将继续C++的学习，今天这篇文章，我们来习一下——模版。

一.什么是模版

二.模版分类

1.函数模版

2.类模板

总结

一.什么是模版

说起模版，我们都很容易想到套模版这个词汇：给你一个固定的格式，然后按照这个格式去完成你的作品之类的。

而我们C++中的模版也确实如此，它包括函数模版和类模版两种，它的格式为：

template<typename/class T1，.......>

void fun(T1 .....)

其中template是定义模版的关键字，而typename和class则是定义模版参数的关键字，二者都可以使用，模版的参数可以不止一个，T1就代表一个要套用模版的参数类型，而T1并不是固定的写法，而是因为类型的英文为type而一般情况下都默认为T。

要注意的是定义模版之后，要使用模版的函数要紧挨定义，二者中间不能有任何其他代码。

二.模版分类

1.函数模版

我们经常使用swap交换函数这个简单的函数，但是有一个问题是，普通的函数只能定义单一的参数类型，就算可以使用typedef来重定义，在改变类型时我们也需要不断的修改，这依然不是很方便。

所以我们引入了函数模版这个概念，使用函数模版定义的函数，无论传入任意类型的参数，都可以实现其功能。

下面我们就以swap交换函数为例来介绍模版的具体用法：

#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>
void Swap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	Swap(a, b);
	cout << a << ' ' << b << endl;
	double x = 1.1;
	double y = 2.2;
	Swap(x, y);
	cout << x << ' ' << y << endl;

}

如上，套用模版的函数，其参数类型即为T，随后在使用时，我们只需要将要交换的数据传入，T便会接收并自动转换为该实参的类型，即可完成不同类型的实参共用一个函数的结果：

但是这样的写法，却只能满足相同类型实参直接的交换，如果想要操作不同类型的实参，则需要模版函数也存在同样数量的参数类型数量：

#include<iostream>
using namespace std;

template<typename T1,typename T2>

void Add(T1 a, T2 b)
{
	cout<< a + b <<endl;
}
int main()
{
	int a = 1;
	double b = 2.2;
	Add(a, b);

	return 0;
}

在调用函数模版时，T1便会接受a的类型，T2则接收b的类型，结果如下：

除此之外，一个模版函数还可以与一个同名的非模版函数同时存在，这类似于函数重载：

#include<iostream>
using namespace std;

template<typename T1,typename T2>

void Add(T1 a, T2 b)
{
	cout<< a + b <<endl;
}
void Add(int a, int b)
{
	cout << a + b << endl;
}
int main()
{
	int a = 1;
	int c = 2;
	double b = 2.2;
	Add(a, c);
	Add(a, b);

	return 0;
}

当这种情况存在时，Add函数会默认先去调用非模版参数去判断参数类型是否一致，一致则使用该非模版函数，不一致则去调用模版函数。

2.类模板

类模版的写法就和函数模版类似了，其作用都是将一些类型不确定或是经常改变的变量的类型用模版去代替。比如我们实现一个顺序表：

template<typename T>
class Qlist
{
public:
	void Pushback(T& a, T n)
	{
		....
	}
private:
	T* _a;
	int _size;
	int _capacity;
};
int main()
{
	Qlist<int> q;
	return 0;
}

我们只需要在创建顺序表时给出数据类型即可。