C++(进阶 ) ---模板

news2024/11/16 3:32:03

1. 非类型模板参数

模板参数分为类型形参非类型形参

        类型形参:出现在模板参数列表中,跟在class或者typename之类的参数类型名称。

        非类型形参,就是用一个常量作为类(函数)模板的一个参数,在类(函数)模板中可将该参数当成常量来使用

namespace bite
 {
    // 定义一个模板类型的静态数组
    template<class T, size_t N = 10>
    class array
    {
    public:
        T& operator[](size_t index){return _array[index];}
        const T& operator[](size_t index)const{return _array[index];}
    
        size_t size()const{return _size;}
        bool empty()const{return 0 == _size;}
    
    private:
        T _array[N];
        size_t _size;
    };
}

注意:

1. 浮点数、类对象以及字符串是不允许作为非类型模板参数的。

2. 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果

2. 模板的特化

2.1 概念

        通常情况下,使用模板可以实现一些与类型无关的代码,但对于一些特殊类型的可能会得到一些错误的结果,需要特殊处理,比如:实现了一个专门用来进行小于比较的函数模板

// 函数模板 -- 参数匹配
template<class T>
 bool Less(T left, T right)
 {
    return left < right;
 }
 
int main()
 {
    cout << Less(1, 2) << endl;   // 可以比较,结果正确
 
    Date d1(2022, 7, 7);
    Date d2(2022, 7, 8);
    cout << Less(d1, d2) << endl;  // 可以比较,结果正确
 
    Date* p1 = &d1;
    Date* p2 = &d2;
    cout << Less(p1, p2) << endl;  // 可以比较,结果错误
 
    return 0;
 }

        可以看到,Less绝对多数情况下都可以正常比较,但是在特殊场景下就得到错误的结果。上述示例中,p1指 向的d1显然小于p2指向的d2对象,但是Less内部并没有比较p1和p2指向的对象内容,而比较的是p1和p2指 针的地址,这就无法达到预期而错误。

        此时,就需要对模板进行特化即:在原模板类的基础上,针对特殊类型所进行特殊化的实现方式。模板特化中分为函数模板特化类模板特化

2.2 函数模板特化

函数模板的特化步骤:

        1. 必须要先有一个基础的函数模板

        2. 关键字template后面接一对空的尖括号<>

        3. 函数名后跟一对尖括号,尖括号中指定需要特化的类型

        4. 函数形参表: 必须要和模板函数的基础参数类型完全相同,如果不同编译器可能会报一些奇怪的错误。

 // 函数模板 -- 参数匹配
template<class T>
 bool Less(T left, T right)
 {
    return left < right;
 }
 
// 对Less函数模板进行特化
template<>
 bool Less<Date*>(Date* left, Date* right)
 {
   return *left < *right;
 }
 
int main()
 {
    cout << Less(1, 2) << endl;
 
    Date d1(2022, 7, 7);
    Date d2(2022, 7, 8);
    cout << Less(d1, d2) << endl;
 
    Date* p1 = &d1;
    Date* p2 = &d2;
    cout << Less(p1, p2) << endl;  // 调用特化之后的版本,而不走模板生成了
    return 0;
 }

        注意:一般情况下如果函数模板遇到不能处理或者处理有误的类型,为了实现简单通常都是将该函数直接给出。

bool Less(Date* left, Date* right)
 {
    return *left < *right;
 }

        该种实现简单明了,代码的可读性高,容易书写,因为对于一些参数类型复杂的函数模板,特化时特别给出,因此函数模板不建议特化

2.3 类模板特化

2.3.1 全特化

        全特化即是将模板参数列表中所有的参数都确定化

 template<class T1, class T2> 
class Data
 {
 public:
    Data() {cout<<"Data<T1, T2>" <<endl;}
 private:
    T1 _d1;
    T2 _d2;
 };
 
template<> 
class Data<int, char>
 {
 public:
    Data() {cout<<"Data<int, char>" <<endl;}
 private:
    int _d1;
    char _d2;
};
 
void TestVector()
 {
    Data<int, int> d1;
    Data<int, char> d2;
 } 
2.3.2 偏特化

        偏特化:任何针对模版参数进一步进行条件限制设计的特化版本。比如对于以下模板类:

template<class T1, class T2> 
class Data
 {
 public:
    Data() {cout<<"Data<T1, T2>" <<endl;}
 private:
    T1 _d1;
    T2 _d2;
 };

偏特化有以下两种表现方式:

       1. 部分特化

        将模板参数类表中的一部分参数特化。

// 将第二个参数特化为int
 template <class T1> 
class Data<T1, int>
 {
 public:
    Data() {cout<<"Data<T1, int>" <<endl;}
 private:
    T1 _d1;
    int _d2;
 };

        2.参数更进一步的限制

        偏特化并不仅仅是指特化部分参数,而是针对模板参数更进一步的条件限制所设计出来的一个特化版本。

//两个参数偏特化为指针类型 
template <typename T1, typename T2> 
class Data <T1*, T2*> 
{ 
public:
    Data() {cout<<"Data<T1*, T2*>" <<endl;}
    
private:
     T1 _d1;
     T2 _d2;
 };
 //两个参数偏特化为引用类型
template <typename T1, typename T2>
 class Data <T1&, T2&>
 {
     public:
     Data(const T1& d1, const T2& d2)
     : _d1(d1)
     , _d2(d2)
        {
         cout<<"Data<T1&, T2&>" <<endl;
        }
 private:
     const T1 & _d1;
     const T2 & _d2;    
 };
 void test2 () 
{
    Data<double , int> d1;      
    Data<int , double> d2;      
    Data<int *, int*> d3;       
    // 调用特化的int版本
    // 调用基础的模板    
    // 调用特化的指针版本
    Data<int&, int&> d4(1, 2);  // 调用特化的指针版本
}

3 模板分离编译

3.1 什么是分离编译

一个程序(项目)由若干个源文件共同实现,而每个源文件单独编译生成目标文件,最后将所有目标文件链 接起来形成单一的可执行文件的过程称为分离编译模式。

3.2 模板的分离编译

假如有以下场景,模板的声明与定义分离开,在头文件中进行声明,源文件中完成定义:

// a.h
 template<class T>
 T Add(const T& left, const T& right);

 // a.cpp
template<class T>
 T Add(const T& left, const T& right)
 {
     return left + right;
 }

 // main.cpp
 #include"a.h"
 int main()
 {
     Add(1, 2);
     Add(1.0, 2.0);
     return 0;
 }

3.3 解决方法

1. 将声明和定义放到一个文件 "xxx.hpp" 里面或者xxx.h其实也是可以的。推荐使用这种。

2. 模板定义的位置显式实例化。这种方法不实用,不推荐使用。

4. 模板总结

【优点】

        1. 模板复用了代码,节省资源,更快的迭代开发,C++的标准模板库(STL)因此而产生

        2. 增强了代码的灵活性

【缺陷】

        1. 模板会导致代码膨胀问题,也会导致编译时间变长

        2. 出现模板编译错误时,错误信息非常凌乱,不易定位错误

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2121635.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

实现绑定UDP端口的Server程序

实现绑定UDP端口的Server程序 1. UDP Server的工作原理2. 伪代码3. C代码实现4. 代码解释5. 编译与运行在网络编程中,UDP(User Datagram Protocol)是一种无连接、不可靠的协议,相比于TCP,它提供了更简单的通信机制,适用于某些不要求可靠传输的应用场景。本文将介绍如何使…

<C++> set、map模拟实现

目录 一、适配器红黑树 二、红黑树再设计 1. 重新设计 RBTree 的模板参数 2. 仿函数模板参数 3. 正向迭代器 构造 operator*() operator->() operator!() operator() operator--() 正向迭代器代码 4. 反向迭代器 构造 operator* operator-> operator operator-- operat…

机械厂如何做好企业级数据治理系统落地

生产制造企业的数据治理面临着诸多难点与挑战&#xff0c;今天以某国营机械厂为例&#xff0c;分享机械制造企业数据治理经验。某机械厂是国家投资的国有大型企业&#xff0c;业务范围覆盖到零部件的研发、测试、生产制造&#xff0c;属于典型的离散制造企业。 鉴于近年来国家…

设计友好型相亲交友应用的关键要素揭秘

在设计一款友好型的相亲交友应用时&#xff0c;关键在于创造一个安全、舒适且高效的用户体验。以下是几个核心要素&#xff0c;它们共同构成了一个成功的相亲交友应用的基础&#xff08;编辑h17711347205&#xff09;。 1. 简洁直观的用户界面&#xff08;UI&#xff09; 用户…

【Java数据结构】泛型的进阶部分(泛型通配符)

1.❤️❤️前言~&#x1f973;&#x1f389;&#x1f389;&#x1f389; Hello, Hello~ 亲爱的朋友们&#x1f44b;&#x1f44b;&#xff0c;这里是E绵绵呀✍️✍️。 如果你喜欢这篇文章&#xff0c;请别吝啬你的点赞❤️❤️和收藏&#x1f4d6;&#x1f4d6;。如果你对我的…

protobuf使用

我下载的是 protobuf-27.4 以下使用vs2022 根据readme&#xff0c;执行如下命令 "C:\Program Files\CMake\bin\cmake.exe" -G "Visual Studio 17 2022" -DCMAKE_INSTALL_PREFIXC:\Users\x\Downloads\install C:\Users\x\Downloads\protobuf-27.4 -D…

【动态规划】子序列问题(数组中不连续的一段)

子序列问题 1.最长递增子序列2.摆动序列3.最长递增子序列的个数4.最长数对链 点赞&#x1f44d;&#x1f44d;收藏&#x1f31f;&#x1f31f;关注&#x1f496;&#x1f496; 你的支持是对我最大的鼓励&#xff0c;我们一起努力吧!&#x1f603;&#x1f603; 1.最长递增子序列…

Java+Swing学生信息管理系统

JavaSwing学生信息管理系统 一、系统介绍二、功能展示1.管理员登陆2.学生信息查询3.学生信息添加4.学生信息修改5.删除 三、系统实现1.StudentFrame .java 四、其它1.其他系统实现 一、系统介绍 该系统实现了管理员系统登陆、学生信息查询、学生信息添加、学生信息修改、学生信…

【代码随想录训练营第42期 Day55打卡 - 图论Part5 - 并查集的应用

目录 一、并查集 适用范围 三大基本操作 二、经典题目 题目&#xff1a;卡码网 107. 寻找存在的路径 题目链接 题解&#xff1a;并查集 三、小结 一、并查集 适用范围 动态连通性问题&#xff1a;并查集可以判断两个节点是否在同一个连通分量中&#xff0c;这在处理网络…

对耳朵伤害最小的耳机类型,开放式耳机最大程度保护耳道健康

开放式耳机是目前比较流行的耳机种类&#xff0c;其特点是通过采用海绵状的微孔发泡塑料制作透声耳垫&#xff0c;或利用骨传导、气传导等技术传音&#xff0c;不使用厚重的染音垫&#xff0c;没有与外界的隔绝感&#xff0c;佩戴者在享受音乐的同时&#xff0c;也能听到一部分…

WordPress自动备份至群辉NAS

目录 一、配置群辉NAS 1、开启远程管理 2、开启群辉NAS的FTP服务 3、新增网址备份路径 4、新增备份账户 5、设定备份账户能访问的资源 二、插件安装 三、配置插件 四、手工备份 五、自动备份 六、插件中的备份管理 七、数据还原 (本文讲述了WordPress搭建的网址,…

《数字信号处理》学习06-因果系统与稳定系统

目录 一&#xff0c;因果系统 二&#xff0c;稳定系统 之前学习了系统中的线性时不变系统&#xff08; 系统&#xff09;&#xff0c;接下来学习线性时不变系统&#xff08; 系统&#xff09;中的因果系统与稳定系统。&#xff08;非LTI系统这里暂时不作为学习的要求&#xf…

Java实现自定义线程池

Java实现自定义线程池 ThreadPool public interface ThreadPool {void execute(Runnable runnable);void shutdown();int getInitSize();int getMaxSize();int getCoreSize();int getQueueSize();int getActiveCount();boolean isShutdown(); }RunnableQueue public interfac…

Windows10 Paddlepaddle-GPU CUDA CUDNN 版本选择

最终选择&#xff1a; 在创建的新环境下 python 3.8.* paddlepaddle-gpu 2.5.1.post120 CUDA 12.0 CUDNN 8.9&#xff08;需配合CUDA的版本&#xff09; 1. 本机GPU硬件信息 打开NVIDIA Control Panel->System Information->Components&#xff0c;…

深度解析:如何注册并培育亚马逊测评买家号?

在亚马逊这个全球热门的电商平台上&#xff0c;产品评价对于卖家而言至关重要&#xff0c;它直接影响着产品的曝光率、转化率以及消费者的购买意愿。因此&#xff0c;亚马逊测评账号的注册与养号成为了许多卖家关注的焦点。本文将介绍亚马逊测评账号的注册流程以及高效养号的一…

[数据集][目标检测]百事可乐可口可乐瓶子检测数据集VOC+YOLO格式195张2类别

数据集格式&#xff1a;Pascal VOC格式YOLO格式(不包含分割路径的txt文件&#xff0c;仅仅包含jpg图片以及对应的VOC格式xml文件和yolo格式txt文件) 图片数量(jpg文件个数)&#xff1a;195 标注数量(xml文件个数)&#xff1a;195 标注数量(txt文件个数)&#xff1a;195 标注类别…

RS485工业通信网关原理详解-天拓四方

一、引言 随着工业自动化技术的飞速发展&#xff0c;工业通信网关作为连接各种设备和系统的关键节点&#xff0c;发挥着越来越重要的作用。RS485工业通信网关作为其中的佼佼者&#xff0c;以其高可靠性、长距离传输能力和抗干扰能力强的特点&#xff0c;在工业自动化、楼宇自控…

经纬恒润高压电池管理系统,助力新能源汽车飞速发展

随着新能源汽车行业的快速发展&#xff0c;电池管理系统作为关键技术之一&#xff0c;其重要性日益凸显。经纬恒润自主研发的高压电池管理系统&#xff08;Battery Management System&#xff0c;BMS&#xff09;&#xff0c;凭借卓越的性能与先进的技术&#xff0c;在新能源汽…

【区块链通用服务平台及组件】微言科技数据智能中台

人工智能技术中的机器学习、深度学习依赖于海量数据进行模型训练&#xff0c;仅依靠某一机构的数据&#xff0c;无法实现模型、 算法的快速突破。然而数据要素流通涉及多方主体、多个环节&#xff0c;共享环境复杂&#xff0c;同时数据产品具有极易复制、非排他性、难追溯等特征…

为明天做好准备,摆脱传统财务规划的不足

对于企业规划和财务团队来说&#xff0c;自动化工具和创新技术虽说都能够有力支持企业实现数字化转型&#xff0c;进行符合时代发展的战略规划&#xff0c;但同时也伴随着一定的限制。回溯上个世界七十年代&#xff0c;电子表格的问世改变了经济世界的管理模式&#xff0c;带来…