本阶段主要针对泛型编程和STL技术作详细讲解。
1 模板
1.1 模板的概念
C++提供一种泛型编程,主要利用模板的技术,模板的目的是提高代码复用性,将类型参数化。
C++提供两种模板机制:
- 函数模板
- 类模板
模板的特点:
- 模板不可用直接使用,它指数一个框架;
- 模板的通用表示万能的,也是由使用范围的。
1.2 函数模板
函数模板的作用:建立一个通用函数,其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定,而是用一个虚拟的类型来代表。
语法:
template<typename/class T>
template:声明创建模板
typename/class:表明其后面的符号是一种数据类型
T:通用的数据类型,该名称可以替换,通常为大写字母
1.2.1 函数模板的创建与使用
语法:
//声明一个模板,告诉编译器后面紧跟的代码中的T不要报错,T是一个通用类型
template<typename T>
//模板使用的两种方式:1.自动类型推导;2.显示指定类型
//1.自动类型推导
mySwap(a,b);//2.显示指定类型
mySwap<int>(a,b);
码如下:
#include <iostream>
using namespace std;
//函数模板
//交换两个整形的函数
void swapInt(int a,int b)
{
int temp=a;
a=b;
b=temp;
}
//交换两个浮点数的函数
void swapDouble(double a,double b)
{
double temp=a;
a=b;
b=temp;
}
//函数模板
template<typename T>//声明一个模板,告诉编译器后面紧跟的代码中的T不要报错,T是一个通用类型
void mySwap(T &a, T &b)
{
T temp=a;
a=b;
b=temp;
}
void test01()
{
int a=4;
int b=10;
//swapInt(a,b);
//利用模板交换,两种方式:1.自动类型推导;2.显示指定类型
//1.自动类型推导
///mySwap(a,b);
//2.显示指定类型
mySwap<int>(a,b);
cout<<"a="<<a<<endl;
cout<<"b="<<b<<endl;
double c=4.66;
double d=3.22;
swapDouble(c,d);
//mySwap(a,c);//错误示例1:自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T才能使用
cout<<"c="<<c<<endl;
cout<<"d="<<d<<endl;
}
template<class T>
void func()
{
cout<<"this is func()"<<endl;
}
void test02()
{
//func();//错误示例2:模板必须确定T的数据类型才能使用
}
int main()
{
test01();
test02();
return 0;
}
注意事项:
- 自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T才能使用
- 模板必须确定T的数据类型才能使用
错误示例1:
错误示例2:
1.2.2 函数模板案例
案例描述:
- 利用函数模板封装一个排序的函数,可以对不同数据类型数组进行排序
- 排序规则为从大到小,排序算法为选择排序
- 分别利用char数组和int数组进行测试
代码如下:
#include <iostream>
using namespace std;
//函数模板案例:对不同数据类型的数组进行从大到小的选择排序
template<class T>
void mySort(T buff[],int len)
{
for(int i=0;i<len;i++)
{
int max=i;
for(int j=i+1;j<len;j++)
{
if(buff[j]>buff[max])
{
max=j;
}
}
if(max!=i)
{
T temp=buff[i];
buff[i]=buff[max];
buff[max]=temp;
}
}
}
template<class T>
void printArry(T buff,int len)
{
for(int i=0;i<len;i++)
{
cout<<buff[i]<<endl;
}
}
//测试char数组
void test01()
{
char arr[]="abcdef";
int len=sizeof(arr)/sizeof(char);
mySort(arr,len);
printArry(arr,len);
}
//测试int数组
void test02()
{
int arr[]={2,4,6,8,3,1};
int len=sizeof(arr)/sizeof(int);
mySort(arr,len);
printArry(arr,len);
}
int main()
{
test01();
test02();
return 0;
}
输出如下:
写错的地方:
1.选择排序比较两个数的大小是用第j个和最大的数比较if(buff[j]>buff[max]),而不是和第i个比较if(buff[j]>buff[i])。
2.计算数组长度时忘记除以数据类型的长度sizeof(arr)/sizeof(int)。
考究的地方:
向函数传递数组时似乎可以只写数组名void printArry(T buff,int len),而不一定要写中括号void mySort(T buff[ ],int len)。