C++模板(template)使用介紹

1.模板的概念。

我們已經學過重載(Overloading)，對重載函數而言,C++的檢查機制能通過函數參數的不同及所屬類的不同。正確的調用重載函數。例如，為求兩個數的最大值，我們定義MAX()函數需要對不同的資料類型分別定義不同重載(Overload)版本。

//函數1.

int max(int x,int y);
{return(x>y)?x:y ;}

//函數2.
float max( float x,float y){
return (x>y)? x:y ;}

//函數3.
double max(double x,double y)
{return (c>y)? x:y ;}

但如果在主函數中，我們分別定義了 char a,b; 那麼在執行max(a,b);時 程式就會出錯，因為我們沒有定義char類型的重載版本。

現在，我們再重新審視上述的max()函數，它們都具有同樣的功能，即求兩個數的最大值，能否唯寫一套代碼解決這個問題呢。這樣就會避免因重載函數定義不 全面而帶來的調用錯誤。為解決上述問題C++引入模板機制，模板定義：模板就是實現代碼重用機制的一種工具，它可以實作類別型參數化，即把類型定義為參數， 從而實現了真正的代碼可重用性。模版可以分為兩類，一個是函數模版，另外一個是類模版。

2.  函數模板的寫法

函數模板的一般形式如下：

Template <class或者也可以用typename T>

傳回型別 函數名（形參表）
{//函數定義體 }

說明： template是一個聲明模板的關鍵字，表示聲明一個模板關鍵字class不能省略，如果類型形參多餘一個 ，每個形參前都要加class <類型 形參表>可以包含基礎資料型別 (Elementary Data Type)可以包含類類型.

請看以下程式:

//Test.cpp

#include<iostream>

using std::cout;

using std::endl;

//聲明一個函數模版,用來比較輸入的兩個相同資料類型的參數的大小，class也可以被typename代替，

//T可以被任何字母或者數字代替。

template <class T>

T min(T x,T y)

{return(x<y)?x:y;}

void main( )

{

    int n1=2,n2=10;

    double d1=1.5,d2=5.6;

    cout<< "較小整數:"<<min(n1,n2)<<endl;

    cout<< "較小實數:"<<min(d1,d2)<<endl;

    system("PAUSE");

}

程式運行結果：　

 

程式分析：main()函數中定義了兩個整型變數n1 , n2 兩個雙精確度類型變數d1 , d2然後調用min( n1, n2);即執行個體化函數模板T min(T x, T y)其中Ｔ為int型，求出n1,n2中的最小值．同理調用min(d1,d2)時，求出d1,d2中的最小值．

3.類模板的寫法

定義一個類模板：

Template < class或者也可以用typename T >
class類名｛
／／類定義．．．．．．
｝；

說明：其中，template是聲明各模板的關鍵字，表示聲明一個模板，模板參數可以是一個，也可以是多個。

例如：定義一個類模板：

// ClassTemplate.h
#ifndef ClassTemplate_HH

#define ClassTemplate_HH

template<typename T1,typename T2>

class myClass{

private:

    T1 I;

    T2 J;

public:

    myClass(T1 a, T2 b);//Constructor

    void show();

};

//這是建構函式

//注意這些格式

template <typename T1,typename T2>

myClass<T1,T2>::myClass(T1 a,T2 b):I(a),J(b){}

//這是void show();

template <typename T1,typename T2>

void myClass<T1,T2>::show()

{

    cout<<"I="<<I<<", J="<<J<<endl;

}

#endif

// Test.cpp

#include<iostream>

#include"ClassTemplate.h"

using std::cout;

using std::endl;

void main()

{

    myClass<int,int> class1(3,5);

    class1.show();

    myClass<int,char> class2(3,"a");

    class2.show();

    myClass<double,int> class3(2.9,10);

    class3.show();

    system("PAUSE");

}

最後結果顯示：

  4.非類型模版參數

一般來說，非類型模板參數可以是常整數（包括枚舉）或者指向外部連結化物件的指標。

那麼就是說，浮點數是不行的，指向內部連結化物件的指標是不行的。

template<typename T,int MAXSIZE>

class Stack{

Private:

      T elems[MAXSIZE];

…

};

Int main()

{

      Stack<int, 20> int20Stack;

      Stack<int, 40> int40Stack;

…

};

 

關於C++Template的理解：
C++Template包含函數模板和類模板兩種，顧名思義這兩種的不同點在於所使用的場合不同，函數模板針對於函數使用，而類模板則針對於類使用．
使用類模板有什麼優勢呢。現在你要寫一個求最大數的方法，你考慮到了N種情況（求兩個整數，求兩個浮點數，求兩個字元，求．．．），這時候你可能會寫N個重載方法，當你繳盡腦汁把一切可能發生的事情都想到的時候這個程式寫完了，代碼量是很多的，這時候解決這個問題的一個好的辦法就是使用C++的模板，我們可以定義一個函數模板，這個模板接收任意類型的參數，編譯器會根據你所傳入的參數類型編譯成對應類型的函數，及對應類型的傳回值．
模板，在我的理解中就是定義一個公用的需求，比如這個word文檔的模板，定義了大家都有可能用到的樣式，C++的模板也就是讓你定義一個公用的模組，把一些類似的功能的模組歸類為一個模板，使用模板到底有什麼好處呢。我覺的可以提高程式的重用性，減少代碼的冗餘及代碼量．