模板初阶,STL简介(C++)

news2024/11/27 19:08:21

1.模板

1.1泛型编程

在之前的文章中讲过C++支持函数重载,比如实现一个交换函数,可以是不同的数据类型,但是这样,需要增加大量函数,且可维护度比较低。

如:

void Swap(int& left, int& right)
{
	int temp = left;
	left = right;
	right = temp;
}
void Swap(double& left, double& right)
{
	double temp = left;
	left = right;
	right = temp;
}
void Swap(char& left, char& right)
{
	char temp = left;
	left = right;
	right = temp;
}

使用函数重载虽然可以实现,但是有以下几个不好的地方:

a) 重载的函数仅仅是类型不同,代码复用率比较低,只要有新类型出现时,就需要用户自己增加对应的函数

b)代码的可维护性比较低,一个出错可能所有的重载均出错

在C++中,也能够存在这样一个模具,通过给这个模具中填充不同材料(类型),来获得不同材料的铸件(即生成具体类型的代码)。

泛型编程:编写与类型无关的通用代码,是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础。

1.2. 函数模板

1.2.1 函数模板概念

函数模板代表了一个函数家族,该函数模板与类型无关,在使用时被参数化,根据实参类型产生函数的特定类型版本。

 1.2.2 函数模板格式

template<typename T1,typename T2,typename T3.......>

返回值类型 函数名(参数列表){}

例如:

template<typename T>
void Swap(T& left, T& right)
{
	T temp = left;
	left = right;
	right = temp;
}

注意:typename是用来定义模板参数关键字,也可以使用class(!!!一定不能使用struct代替 class)

1.2.3 函数模板的原理

函数模板是一个蓝图,它本身并不是函数,是编译器用使用方式产生特定具体类型函数的模具。 所以其实模板就是将本来应该我们做的重复的事情交给了编译器

在编译器编译阶段,对于模板函数的使用,编译器需要根据传入的实参类型来推演生成对应 类型的函数以供调用。比如:当用double类型使用函数模板时,编译器通过对实参类型的推演, 将T确定为double类型,然后产生一份专门处理double类型的代码,对于字符类型也是如此。

1.2.4 函数模板的实例化

用不同类型的参数使用函数模板时,称为函数模板的实例化。模板参数实例化分为:隐式实例化 和显式实例化。

1. 隐式实例化:让编译器根据实参推演模板参数的实际类型

例如:

template<class T>
T Add(const T& a,const T& b)
{
	return a + b;
}

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 3;
	double d1 = 2.2;
	double d2 = 3.3;
	cout << Add(a, b) << endl;
	cout << Add(d1, d2) << endl;
}

结果:

注意:不能混合int类型,和double使用

例如:

Add(a, d1);

该语句不能通过编译,因为在编译期间,当编译器看到该实例化时,需要推演其实参类型 通过实参a将T推演为int,通过实参d1将T推演为double类型,但模板参数列表中只有 一个T, 编译器无法确定此处到底该将T确定为int 或者 double类型而报错。

注意:在模板中,编译器一般不会进行类型转换操作,因为一旦转化出问题,编译器就需要 背黑锅。

有两种处理方式:

a)用户自己来强制转化

Add(a, (int)d);

b)使用显式实例化

2. 显示实例化:在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

例如:

template<class T>
T Add(const T& a,const T& b)
{
	return a + b;
}

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 3;
	double d1 = 2.2;
	double d2 = 3.3;
	cout << Add<int>(a, d2) << endl;
    return 0;
}

结果:

如果类型不匹配,编译器会尝试进行隐式类型转换,如果无法转换成功编译器将会报错。

1.2.5 模板参数的匹配原则

1. 一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在,而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函数


int Add(int left, int right)
{
	return left + right;
}

template<class T>
T Add(T left, T right)
{
	return left + right;
}
void Test()
{
	Add(1, 2);
	Add<int>(1, 2); 
}

Add(1, 2)与非模板函数匹配,编译器不需要特化 Add<int>(1, 2)调用编译器特化的Add版本

2. 对于非模板函数和同名函数模板,如果其他条件都相同,在调动时会优先调用非模板函数而不会从该模板产生出一个实例。如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数, 那么将选择模板

int Add(int left, int right)
{
	return left + right;
}

template<class T1, class T2>
T1 Add(T1 left, T2 right)
{
	return left + right;
}
void Test1()
{
	Add(1, 2);
	Add(1, 2.0);   
}

Add(1, 2)与非函数模板类型完全匹配,不需要函数模板实例化,Add(1, 2.0)模板函数可以生成更加匹配的版本,编译器根据实参生成更加匹配的Add函数

3. 模板函数不允许自动类型转换,但普通函数可以进行自动类型转换

1.3. 类模板

1.3.1 类模板的定义格式

template<class T1, class T2, ..., class Tn> 
class 类模板名
{
 // 类内成员定义
};  

例如(栈):

#include<iostream>
using namespace std;
 // 类模版
template<typename T>
class Stack
{
public:
     Stack(size_t capacity = 4)
     {
         _array = new T[capacity];
         _capacity = capacity;
         _size = 0;
     }
     void Push(const T& data);
private:
     T* _array;
     size_t _capacity;
     size_t _size;
 };

注意:

template<class T>
void Stack<T>::Push(const T& data)
{
    _array[_size] = data;
    ++_size;
 }

模版不建议声明和定义分离到两个文件.h 和.cpp会出现链接错误。(且听小编后面文章讲述)

1.3.2 类模板的实例化

类模板实例化与函数模板实例化不同,类模板实例化需要在类模板名字后跟<>,然后将实例化的 类型放在<>中即可,类模板名字不是真正的类,而实例化的结果才是真正的类。

例如:

Stack<int> st1;    // int
Stack<double> st2; // double

Stack是类名,Stack才是类型

2.STL简介

2.1. 什么是STL

STL(standard template libaray-标准模板库):是C++标准库的重要组成部分,不仅是一个可复用的组件库,而且是一个包罗数据结构与算法的软件框架。

 2.2 STL的版本

原始版本:

Alexander Stepanov、Meng Lee 在惠普实验室完成的原始版本,本着开源精神,他们声明允许 任何人任意运用、拷贝、修改、传播、商业使用这些代码,无需付费。唯一的条件就是也需要向原 始版本一样做开源使用。 HP 版本--所有STL实现版本的始祖。

P. J. 版本:

由P. J. Plauger开发,继承自HP版本,被Windows Visual C++采用,不能公开或修改,缺陷:可读性比较低,符号命名比较怪异。

RW版本:

由Rouge Wage公司开发,继承自HP版本,被C+ + Builder 采用,不能公开或修改,可读性一 般。

SGI版本:

由Silicon Graphics Computer Systems,Inc公司开发,继承自HP版 本。被GCC(Linux)采用,可 移植性好,可公开、修改甚至贩卖,从命名风格和编程 风格上看,阅读性非常高。 STL要阅读部分源代码,主要参考的就是这个版本。

2.3 STL的六大组件

这里可以理解,算法就是一些成员函数,容器就是之前的数据结构,空间配置器就是内存池。

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/2248589.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

Cannot find a valid baseurl for repo: centos-sclo-rh/x86_64

yum install 报错: Cannot find a valid baseurl for repo: centos-sclo-rh/x86_64 CentOS7的SCL源在2024年6月30日停止维护了。 当scl源里面默认使用了centos官方的地址&#xff0c;无法连接&#xff0c;需要替换为阿里云。 cd /etc/yum.repos.d/ 找到 CentOS-SCLo-scl.repo 和…

蓝桥杯不知道叫什么题目

小蓝有一个整数&#xff0c;初始值为1&#xff0c;他可以花费一些代价对这个整数进行变换。 小蓝可以花贵1的代价将教数增加1。 小蓝可以花费3的代价将整数增加一个值,这个值是整数的数位中最大的那个(1到9) .小蓝可以花费10的代价将整数变为原来的2倍, 例如&#xff0c;如果整…

2024年11月HarmonyOS应用开发者高级认证全新题库

注意事项&#xff1a;切记在考试之外的设备上打开题库进行搜索&#xff0c;防止切屏三次考试自动结束&#xff0c;题目是乱序&#xff0c;每次考试&#xff0c;选项的顺序都不同&#xff0c;作者已于2024年11月22日又更新了一波题库&#xff0c;题库正确率99%&#xff01; 新版…

技术文档的高质量翻译对俄罗斯汽车推广的影响

进入新市场需要的不仅仅是一个伟大的产品&#xff1b;它要求深入了解当地消费者的期望、法规和文化差异。对于希望在俄罗斯取得成功的国际汽车制造商来说&#xff0c;技术文件的质量是一个关键因素。手册、规范和服务指南在产品和用户之间形成了直接的桥梁&#xff0c;影响着客…

【组件】前端ElementUi 下拉Tree树形组件 带模糊搜索自动展开高亮功能 树结构 封装为组件使用

【组件】前端ElementUi 下拉Tree树形组件 带模糊搜索自动展开高亮功能 树结构 【组件】前端ElementUi 下拉Tree树形组件 带模糊 https://live.csdn.net/v/436057 单独使用 <template><div><el-popoverstyle"overflow-y: auto; "placement"bottom…

论文阅读:Dual-disentangled Deep Multiple Clustering

目录 摘要 引言 模型 实验 数据集 实验结果 结论 摘要 多重聚类近年来引起了广泛关注&#xff0c;因为它能够从不同的角度揭示数据的多种潜在结构。大多数多重聚类方法通常先通过控制特征之间的差异性来提取特征表示&#xff0c;然后使用传统的聚类方法&#xff08;如 …

SQL 复杂查询

目录 复杂查询 一、目的和要求 二、实验内容 &#xff08;1&#xff09;查询出所有水果产品的类别及详情。 查询出编号为“00000001”的消费者用户的姓名及其所下订单。&#xff08;分别采用子查询和连接方式实现&#xff09; 查询出每个订单的消费者姓名及联系方式。 在…

thread_id_key != 0x7777(`fibers` 包与 Node.js 16 及以上版本存在兼容性问题)

文章目录 fibers4.0.3 与 node-v16.13.2-win-x64 的兼容性1. Node.js 版本兼容性2. 特定包版本 (fibers4.0.3)3. 解决方案和替代方案 结论解决方案 运行yarn serve 启动项目&#xff0c;就会弹出上述错误。 fibers4.0.3 与 node-v16.13.2-win-x64 的兼容性 要判断 fibers4.0.3…

数据结构 (6)栈的应用举例

1. 递归调用 递归函数在执行时&#xff0c;会将每一层的函数调用信息&#xff08;包括局部变量、参数和返回地址&#xff09;存储在栈中。当递归函数返回时&#xff0c;这些信息会从栈中弹出&#xff0c;以便恢复之前的执行状态。栈的后进先出&#xff08;LIFO&#xff09;特性…

网络安全在数字时代保护库存数据中的作用

如今&#xff0c;通过软件管理库存已成为一种标准做法。企业使用数字工具来跟踪库存水平、管理供应链和规划财务。 然而&#xff0c;技术的便利性也带来了网络威胁的风险。黑客将库存数据视为有价值的目标。保护这些数据不仅重要&#xff0c;而且必不可少。 了解网络安全及其…

php常用伪协议整理

前言 欢迎来到我的博客 个人主页:北岭敲键盘的荒漠猫-CSDN博客 本文整理php常见的伪协议 php伪协议介绍 直观点&#xff0c;就是php可以识别的协议。 类似于我们访问网站的http协议&#xff0c;我们用浏览器访问我们自己本地文件的file协议等。 php可以识别这些协议&#xf…

【软件入门】Git快速入门

Git快速入门 文章目录 Git快速入门0.前言1.安装和配置2.新建版本库2.1.本地创建2.2.云端下载 3.版本管理3.1.添加和提交文件3.2.回退版本3.2.1.soft模式3.2.2.mixed模式3.2.3.hard模式3.2.4.使用场景 3.3.查看版本差异3.4.忽略文件 4.云端配置4.1.Github4.1.1.SSH配置4.1.2.关联…

【SpringBoot】28 API接口防刷(Redis + 拦截器)

Gitee仓库 https://gitee.com/Lin_DH/system 介绍 常用的 API 安全措施包括&#xff1a;防火墙、验证码、鉴权、IP限制、数据加密、限流、监控、网关等&#xff0c;以确保接口的安全性。 常见措施 1&#xff09;防火墙 防火墙是网络安全中最基本的安全设备之一&#xff0c…

零基础学安全--shell脚本学习(1)脚本创建执行及变量使用

目录 学习连接 什么是shell shell的分类 查看当前系统支持shell 学习前提 开始学习 第一种执行脚本方法 ​编辑 第二种执行脚本方法 第三种执行脚本方法 变量声明和定义 ​编辑 查看变量 删除变量 学习连接 声明&#xff01; 学习视频来自B站up主 **泷羽sec** 有兴趣…

基于FPGA的FM调制(载波频率、频偏、峰值、DAC输出)-带仿真文件-上板验证正确

基于FPGA的FM调制-带仿真文件-上板验证正确 前言一、FM调制储备知识载波频率频偏峰值个人理解 二、代码分析1.模块分析2.波形分析 总结 前言 FM、AM等调制是学习FPGA信号处理一个比较好的小项目&#xff0c;通过学习FM调制过程熟悉信号处理的一个简单流程&#xff0c;进而熟悉…

“AI玩手机”原理揭秘:大模型驱动的移动端GUI智能体

作者&#xff5c;郭源 前言 在后LLM时代&#xff0c;随着大语言模型和多模态大模型技术的日益成熟&#xff0c;AI技术的实际应用及其社会价值愈发受到重视。AI智能体&#xff08;AI Agent&#xff09;技术通过集成行为规划、记忆存储、工具调用等机制&#xff0c;为大模型装上…

路由策略与路由控制实验

AR1、AR2、AR3在互联接口、Loopback0接口上激活OSPF。AR3、AR4属于IS-IS Area 49.0001&#xff0c;这两者都是Level-1路由器&#xff0c;AR3、AR4的系统ID采用0000.0000.000x格式&#xff0c;其中x为设备编号 AR1上存在三个业务网段A、B、C&#xff08;分别用Loopback1、2、3接…

uniapp开发微信小程序笔记8-uniapp使用vant框架

前言&#xff1a;其实用uni-app开发微信小程序的首选不应该是vant&#xff0c;因为vant没有专门给uni-app设置专栏&#xff0c;可以看到目前Vant 官方提供了 Vue 2 版本、Vue 3 版本和微信小程序版本&#xff0c;并由社区团队维护 React 版本和支付宝小程序版本。 但是vant的优…

Qt-系统相关(1)事件文件

Qt事件 事件介绍 事件是应⽤程序内部或者外部产⽣的事情或者动作的统称。在 Qt 中使⽤⼀个对象来表⽰⼀个事件。所有的 Qt 事件均继承于抽象类 QEvent。事件是由系统或者 Qt 平台本⾝在不同的时刻发出的。当⽤⼾按下⿏标、敲下键盘&#xff0c;或者是窗⼝需要重新绘制的时候&a…

HarmonyOS4+NEXT星河版入门与项目实战(20)------状态管理@ObjectLink @Observed

文章目录 1、用法图解2、案例实现1、任务类改造2、参数改造变量3、完整代码4、运行效果4、总结1、用法图解 2、案例实现 上一节的案例中,一直有一个功能没有生效,就是任务完成后对应的任务行变灰,任务字体出现中划线删除的效果。而该功能一直不生效的原因就是要改变的数据值…