C++ 学习系列 -- 模板 template

一  C++ 模板介绍？

  C++ 为什么引入模板？

      我的理解是：

C++ 引入模板的概念，是为了复用重复的代码，当某些代码除了操作的数据类型不同以外，其他逻辑全都相同，此时就适合采用模板的方式。

定义模板类或者模板函数时，只是定义了一个代码的架子，使用时需要配合上实际的数据类型，数据类型可以是基本数据类型也可以是用户自定义的类型。

官方一点的说法：

所谓模板，实际上是建立一个通用函数或类，其类内部的类型和函数的形参类型不具体指定，用一个虚拟的类型来代表。这种通用的方式称为模板。

模板是泛型编程的基础,泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

这种模板的设计在许多编程语言中是由类似的，比如 Java 、Scala 中都有模板的概念。

二  class template 类模板

类模板例子：

// complex.h
template<typename T>
class Complex
{
public:
    Complex(T re = 0, T im = 0):m_re(re), m_im(im)
    {

    }

    Complex& operator+=(const Complex& other);

    T real() const
    {
        return m_re;
    }

    T imag() const
    {
        return m_im;
    }


private:
    T m_re;
    T m_im;
};


template<typename T>
Complex<T>& Complex<T>::operator+=(const Complex& other)
{
    this->m_re += other.m_re; // 任意一个类都是自己的 friend class，所以可以使用 private 成员变量
    this->m_im += other.m_im;
    return *this;
}

// main.cpp
#include"complex.h"

int main()
{
    Complex<double> c1(1, 2);
    Complex<int>    c2(1.1, 2.2);
    Complex<float>  c3(1.1, 2.2);

    return 0;
}

上面是一个复数 Complex模板类的简单实现。

三  function template 函数模板

// complex.h
template<typename T>
class Complex
{
public:
    Complex(T re = 0, T im = 0):m_re(re), m_im(im)
    {

    }

    bool operator<(const Complex& other) const
    {
        if(this->m_re < other.m_re)
        {
            return true;
        }
        else if(this->m_re > other.m_re)
        {
            return false;
        }
        else
        {
            if(this->m_im < other.m_im)
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }
    }

    T real() const
    {
        return m_re;
    }

    T imag() const
    {
        return m_im;
    }


private:
    T m_re;
    T m_im;
};

// main.cpp
#include <iostream>
#include"complex.h"

// 模板函数
template<typename T>
const T& myMin(const T& a, const T& b)
{
    return a < b ? a : b;
}

int main()
{
      int a1 = 11;
      int b1 = 22;
      std::cout << myMin(a1, b1) << std::endl;

      double a2 = 1.1;
      double b2 = 2.2;
      std::cout << myMin(a2, b2) << std::endl;
      
      Complex<int> c11(11, 2);
      Complex<int> c12(1, 22);

      auto cc = myMin(c11, c12);
      std::cout << cc.real() << ", " << cc.imag() << std::endl;
  
      return 0;
}

       以上代码定义了一个模板函数 myMin ；一个模板类 Complex，自定义了一个 operator< 成员函数。

      从代码中我们发现一个问题，模板类要用尖括号指明实际的元素类型，而模板函数并不需要尖括号指明实际的元素类型。这是因为在 C++ 中，模板函数在调用时，可以通过传入的实参推断出形参的类型，因而不需要指明实际的元素类型。

      模板函数 myMin 传入的类型需要有比较的能力，c++ 基本类型天然就具有比较的能力，而用户自定义类型需要实现 operator< 成员函数，才能在编译到 < 那行代码时能够通过，若是自定义类型没有实现 operator< 成员函数时，编译会出现错误。

四  member template 成员模板

成员模板也是一种函数模板，只不过针对的是构造函数的模板。

// base.h
class Base2
{

};

class Derive2:public Base2
{

};

class Base3
{
    
};

class Derive3:public Base3
{
    
};

// my_pair.h
template<typename T1, typename T2>
class MyPair
{
public:
    typedef T1 firstArgumentType;
    typedef T1 secondArgumentType;

    MyPair():first(T1()), second(T2())
    {
    }

    MyPair(const T1& arg1, const T2& arg2):first(arg1), second(arg2)
    {
    }

    // 成员模板
    template<typename U1, typename U2>
    MyPair(const MyPair<U1, U2>& other):first(other.first),second(other.second)
    {
    }
public:
    T1 first;
    T2 second;
};

// main.cpp
#include"my_pair.h"
#include"base.h"

int main()
{
    MyPair<Base2, Base3> pair1;
    MyPair<Derive2, Derive3> pair2;

    MyPair<Base2, Base3> pair3(pair2);

   return 0;
}

五  模板特化（specialization）与偏特化（partial specialization）

1. 模板特化 （specialization）

      模板特化指得是将模板类或者模板函数特化到某些特定的指定类型，使得在编译器编译时，实际编译执行的代码是特化后的版本。

 

// my_hash.h
#include<iostream>
#include<iostream>

template <class T>
struct my_hash
{
    T operator()(T x)
    {
        std::cout << "template <class T> struct my_hash" << std::endl;
        return x;
    }
};

// 以下为三个特化版本
template<>
struct my_hash<int>
{
    int operator()(int x)
    {
        std::cout << "template <> struct my_hash<int>" << std::endl;
        return x;
    }
};

template<>
struct my_hash<char>
{
    char operator()(char x)
    {
        std::cout << "template <> struct my_hash<char>" << std::endl;
        return x;
    }
};

template<>
struct my_hash<long>
{
    long operator()(long x)
    {
        std::cout << "template <> struct my_hash<long>" << std::endl;
        return x;
    }
};
// main.cpp

#include"my_hash.h"

int main()
{
    std::cout << my_hash<std::string>()("abcd") << std::endl;

    std::cout << my_hash<char>()('a') << std::endl;
    std::cout << my_hash<int>()(66) << std::endl;
    std::cout << my_hash<long>()(6666) << std::endl;

    return 0;
}

 输出：

2. 模板偏特化（partial specialization）

2.1  个数偏特化

      模板的个数变化时的特化版本

// my_vector.h
#include<iostream>

template<typename T, typename Alloc>
class my_vector
{
public:
    my_vector()
    {
        std::cout << "template<typename T, typename Alloc> class my_vector" << std::endl;
    }
};

template<typename Alloc>
class my_vector<bool, Alloc>
{
public:
    my_vector()
    {
        std::cout << "template<typename Alloc> class my_vector<bool, Alloc>" << std::endl;
    }
};

// main.cpp
#include"my_vector.h"

int main()
{
   my_vector<std::string, std::allocator<std::string>>  vec1;
   my_vector<bool, std::allocator<std::string>>  vec2;

   return 0;
}

输出：

2.2 范围偏特化

      通过特化模板类型的指针来实现指针的特化

// e.h
#include<iostream>

template<typename T>
class E
{
public:
    E()
    {
        std::cout << "template<typename T> class E" << std::endl;
    }
};

template<typename T>
class E<T*>
{
public:
    E()
    {
        std::cout << "template<typename T> class E<T*>" << std::endl;
    }
};

// main.cpp
#include"e.h"

int main()
{
    E<std::string> e1;
    E<std::string*> e2;
    
    return 0;
}

输出：

六  模板模板参数（template template parameter）

模板模板参数其实就是模板的其中参数又是另外一个模板参数，示例代码如下：

XCLS 类 的第一个模板参数是 T ，第二个模板参数是一个模板类 Container，我们可以定义一个 XX 模板类来组合使用 XCLS ，将 XX 传入即可；

也可以使用容器类 list  传入，但是如果直接传入编译是会出错的，比如下面

   XCLS<std::string, std::list> xcls3; 编译不过

  编译不过的原因是，std::list 实际上是两个模板参数，编译器检查时发现少给了一个模板参数 _Alloc ，所以编译不过。 

template<typename _Tp, typename _Alloc = std::allocator<_Tp> >
    class list;

可以通过如下定义 Lst 来将模板类 list 的模板参数限定为 一个

template<typename T>
using Lst = std::list<T, std::allocator<T>>;
// xcls.h
#include<iostream>

template<typename T, template<typename U> class Container>
class XCLS
{
public:
    XCLS()
    {
        std::cout << "template<typename T, template<typename U> class Container> class XCLS" << std::endl;
    }
private:
    Container<T> c;
};

template<typename T>
class XX
{
public:
    XX()
    {
        std::cout << "template<typename T> class XX" << std::endl;
    }
};

// main.cpp
#include"xcls.h"

int main()
{  
   // 模板模板的参数使用
   XCLS<std::string, XX> xcls1;
   XCLS<std::string, Lst> xcls2;
   // XCLS<std::string, std::list> xcls3; 编译不过

   return 0;
}

输出：

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：/a/248386.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

2023.12.13 关于 MySQL 复杂查询

2023.12.13 关于 MySQL 复杂查询

目录 聚合查询 聚合函数 group by 子句 执行流程图 联合查询 笛卡尔积 内连接 外连接 左外连接 右外连接 自连接 子查询 单行子查询 多行子查询 EXISTS 关键字 合并查询 union on 和 union 的区别 聚合查询 聚合函数 函数说明COUNT([DISTINCT] expr)返回查询到…
阅读更多...
ClickHouse Kafka 引擎教程

ClickHouse Kafka 引擎教程

如果您刚开始并且第一次设置 Kafka 和 ClickHouse 需要帮助怎么办&#xff1f;这篇文章也许会提供下帮助。 我们将通过一个端到端示例&#xff0c;使用 Kafka 引擎将数据从 Kafka 主题加载到 ClickHouse 表中。我们还将展示如何重置偏移量和重新加载数据&#xff0c;以及如何更…
阅读更多...
数据库和数据仓库的区别

数据库和数据仓库的区别

数据仓库是在数据库已知大量存在的前提下&#xff0c;为了进一步挖掘数据资源&#xff0c;为了决策需要产生的&#xff1b;数据仓库在设计的时候有意添加反范式设计&#xff0c;目的是提高查询效率 对比内容数据库数据仓库数据内容近期值历史的 归档的数据数据目标面向业务操作…
阅读更多...
【数学建模】《实战数学建模：例题与讲解》第十三讲-相关分析（含Matlab代码）

【数学建模】《实战数学建模：例题与讲解》第十三讲-相关分析（含Matlab代码）

【数学建模】《实战数学建模&#xff1a;例题与讲解》第十三讲-相关分析&#xff08;含Matlab代码&#xff09; 基本概念典型相关分析综合评价模型对应分析因子分析聚类分析 习题10.41. 题目要求2.解题过程3.程序 习题10.51. 题目要求2.解题过程3.程序 习题10.6&#xff08;1&a…
阅读更多...
[原创][R语言]股票分析实战:周级别涨幅趋势的相关性

[原创][R语言]股票分析实战:周级别涨幅趋势的相关性

[简介]常用网名: 猪头三 出生日期: 1981.XX.XX QQ联系: 643439947 个人网站: 80x86汇编小站 https://www.x86asm.org 编程生涯: 2001年~至今[共22年] 职业生涯: 20年 开发语言: C/C、80x86ASM、PHP、Perl、Objective-C、Object Pascal、C#、Python 开发工具: Visual Studio、De…
阅读更多...
SQL Server数据库使用T-SQL语句简单填充

SQL Server数据库使用T-SQL语句简单填充

文章目录 操作步骤&#xff1a;1.新建数据库起名RGB2.新建表起名rgb3.添加三个列名4.点击新建查询5.填入以下T-SQL语句&#xff0c;点击执行&#xff08;F5&#xff09;6.刷新之后&#xff0c;查看数据 操作环境&#xff1a; win10 Microsoft SQL Server Management Studio 20…
阅读更多...
Leetcode—237.删除链表中的节点【中等】

Leetcode—237.删除链表中的节点【中等】

2023每日刷题&#xff08;六十&#xff09; Leetcode—237.删除链表中的节点 偷天换日实现代码 /*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {* int val;* ListNode *next;* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/ class Solution { pub…
阅读更多...
动态内存管理，malloc和calloc以及realloc函数用法

动态内存管理，malloc和calloc以及realloc函数用法

目录 一.malloc函数的介绍 malloc的用法 举个例子 注意点 浅谈数据结构里的动态分配空间 二.calloc函数的介绍 三.realloc函数的介绍 四.柔性数组的介绍 为什么有些时候动态内存函数头文件是malloc.h,有些时候却是stdlib.h 一.malloc函数的介绍 malloc其实就是动态开辟…
阅读更多...
npm ,yarn 更换使用国内镜像源，阿里源，清华大学源

npm ,yarn 更换使用国内镜像源，阿里源，清华大学源

在平时开发当中&#xff0c;我们经常会使用 Npm&#xff0c;yarn 来构建 web 项目。但是npm默认的源的服务器是在国外的&#xff0c;如果没有梯子的话。会感觉特别特别慢&#xff0c;所以&#xff0c;使用国内的源是非常有必要的。 在这里插入图片描述 Nnpm&#xff0c; yarn …
阅读更多...
[极客大挑战 2019]BuyFlag1

[极客大挑战 2019]BuyFlag1

打开网站&#xff1a; 右上角有个菜单 (menu) &#xff0c;先点一下&#xff0c;然后就进入了 pay.php 页面。 其中关键信息如下&#xff1a; ## FlagFlag need your 100000000 money### attentionIf you want to buy the FLAG:You must be a student from CUIT!!!You must…
阅读更多...
云端赋能大湾区：华为云照亮数字化转型之路

云端赋能大湾区：华为云照亮数字化转型之路

编辑&#xff1a;阿冒 设计&#xff1a;沐由 在中国的经济版图上&#xff0c;大湾区是极其重要的增长引擎。这块富有活力和创新力的经济区域里&#xff0c;荟聚了大量的高新技术企业&#xff0c;以及一批创新孵化器和科研机构&#xff0c;产业升级和技术创新的氛围格外浓烈。 1…
阅读更多...
「Verilog学习笔记」单端口RAM

「Verilog学习笔记」单端口RAM

专栏前言 本专栏的内容主要是记录本人学习Verilog过程中的一些知识点&#xff0c;刷题网站用的是牛客网 timescale 1ns/1nsmodule RAM_1port(input clk,input rst,input enb,input [6:0]addr,input [3:0]w_data,output wire [3:0]r_data ); //*************code***********//re…
阅读更多...
python实现websocket上传音频并测试

python实现websocket上传音频并测试

WebSocket是一种全双工通信协议&#xff0c;允许在单个TCP连接上进行双向通信。WebSocket协议允许服务器通过将请求头Upgrade设置为WebSocket来升级HTTP连接。这使得WebSocket协议可以在浏览器和服务器之间建立持久连接&#xff0c;能够实现实时数据传输和通信。 WebSocket协议…
阅读更多...
C++STL中string详解（零基础/小白，字符串）

C++STL中string详解（零基础/小白，字符串）

目录 1. 基本概念&#xff1a; 1.1 本质&#xff1a; 1.2 string和char*区别&#xff1a; 1.3 特点&#xff1a; 2. 构造函数(初始化) 3. 赋值操作 4. 字符串拼接 5 查找 和 替换 6. 字符串比较 7. 字符存取 8. 插入和删除 9. 子串获取 1. 基本概念&#xff1a; 1.…
阅读更多...
Pytorch从零开始实战13

Pytorch从零开始实战13

Pytorch从零开始实战——ResNet与DenseNet探索 本系列来源于365天深度学习训练营 原作者K同学 文章目录 Pytorch从零开始实战——ResNet与DenseNet探索环境准备数据集模型选择开始训练可视化总结 环境准备 本文基于Jupyter notebook&#xff0c;使用Python3.8&#xff0c;P…
阅读更多...
搭建你的知识付费小程序平台：源码解析与技术实现

搭建你的知识付费小程序平台：源码解析与技术实现

知识付费小程序平台在当今数字化时代扮演着越来越重要的角色&#xff0c;为教育者和学习者提供了一个灵活、便捷的学习环境。本文将以关键词“知识付费小程序源码”为基础&#xff0c;探讨如何搭建一个功能强大的知识付费小程序平台&#xff0c;并提供一些基础的技术代码示例。…
阅读更多...
iClient3D 图元操作

iClient3D 图元操作

1. S3MTilesLayer&#xff0c;S3M(Spatial 3D Model)图层类 S3MTilesLayer&#xff0c;S3M(Spatial 3D Model)图层类&#xff0c;通过该图层实现加载三维切片缓存&#xff0c;包括倾斜摄影模型、BIM模型、点云数据、精细模型、矢量数据、符号等。 那S3MTilesLayer中针对图元的…
阅读更多...
vue2 tailwindcss jit模式下热更新失效

vue2 tailwindcss jit模式下热更新失效

按照网上教程安装的tailwindcss&#xff0c;但是修改类名后热更新的时候样式没有生效&#xff0c;参考了大佬的文章&#xff0c;解决了该问题。 安装cross-env 修改前 "dev": " vue-cli-service serve", 修改后 "dev": "cross-env TAILWIN…
阅读更多...
MYSQl基础操作命令合集与详解

MYSQl基础操作命令合集与详解

MySQL入门 先来个总结 SQL语言分类 DDL&#xff08;Data Definition Language&#xff09; - 数据定义语言: 用于定义和管理数据库结构&#xff0c;包括创建、修改和删除数据库对象。 示例&#xff1a;CREATE, ALTER, DROP等语句。 DML&#xff08;Data Manipulation Lan…
阅读更多...
Axios入门案例——后端学习

Axios入门案例——后端学习

目录 后端准备 导入依赖 解决跨域 User实体类 DemoController测试接口 前端准备 项目结构 axios.js axios.html 开始测试 后端结果 前端结果 后端准备 导入依赖 案例会用到以下的三个依赖。 <dependency><groupId>org.springframework.boot</gro…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023