Android14之深入理解sp模板类(二百零二)

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1.前言

本篇目的：Android14之深入理解模板类

2.介绍

C++模板类是C++编程语言中的一种特性，它允许程序员定义能够处理任何类型数据的类。模板类是一种泛型编程的工具，可以在不牺牲性能的情况下提供类型安全的代码。在C++中，模板类可以用于创建可重用的、通用的代码，从而提高程序的可维护性和可扩展性。
模板类的基本原理是模板参数。模板参数是一种特殊的参数，它在类定义时使用，用于指定类可以操作的数据类型。程序员可以在声明类时使用模板参数，然后在创建类的实例时指定具体的类型。这样，模板类就可以根据传入的类型参数生成相应的类实例，从而实现对不同类型数据的处理。
模板类的基本语法如下：

template <class T>
class ClassName {
public:
    // 类成员函数和数据成员
};

其中，<class T>表示模板参数，T是一个占位符，表示传入的具体类型。ClassName是类的名称，它可以是任何有效的C++类名。
模板类具有以下特点：

类型安全：模板类通过编译时类型检查确保类型安全。在创建模板类的实例时，编译器会检查模板参数是否合法，并生成相应的类实例。这可以防止在运行时出现类型错误。
泛型编程：模板类允许程序员编写通用的代码，可以处理多种数据类型。这有助于减少代码冗余，提高程序的可维护性和可扩展性。
性能：模板类在编译时生成具体的类实例，因此在运行时不会产生额外的性能开销。模板类的设计目标是在不牺牲性能的情况下提供类型安全的代码。
兼容性：模板类可以与常规类混合使用。程序员可以在同一个项目中同时使用模板类和非模板类，以满足不同的编程需求。
继承：模板类可以被继承。子类可以继承模板类的特性，并可以添加新的功能或修改现有功能。这使得模板类可以作为基类，为子类提供通用的功能。

举个例子，以下是一个简单的模板类，用于计算两个数值的和的平方：

template <class T>
class SumSquare {
public:
    T operator()(T a, T b) {
        return (a + b) * (a + b);
    }
};

在这个例子中，SumSquare是一个模板类，它接受两个类型为T的参数a和b，并返回它们的和的平方。程序员可以在创建SumSquare的实例时指定具体的类型，例如：

int result = SumSquare<int>(3, 4); // 创建 SumSquare<int> 的实例，计算 3 + 4 的和的平方
double result = SumSquare<double>(3.0, 4.0); // 创建 SumSquare<double> 的实例，计算 3.0 + 4.0 的和的平方

总结起来，C++模板类是一种强大的编程工具，它提供了类型安全、泛型编程、性能和兼容性等优点。通过使用模板类，程序员可以编写可重用、通用的代码，提高程序的可维护性和可扩展性。

3.代码实例

<1>.Android智能指针sp用法实例

#include <utils/Log.h>
#include <string>
#include <iostream>
#include <utils/RefBase.h>

using namespace std;

class BB : public android::RefBase {
public:
    BB() {}
};

int main() {
  //v1.0 
  android::sp<BB> bb = NULL;
  //bb.get() = NULL
  printf("xxx--------------->%s, %s(), line = %d, bb.get() = %p\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__,bb.get());

  //v2.0
  android::sp<BB> b1 = new BB();
  printf("xxx--------------->%s, %s(), line = %d, b1.get() = %p\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__,b1.get());
  return 0;
}

v1.0传入空指针
v2.0传入实际类对象

<2>.自定义模板类实现（深入理解Android模板类sp的实现）

#include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
class Base {
public:
  //1.模板类构造函数,传给模板类成员变量m_ptr.
  Base(T *other) : m_ptr(other){
  }

  //2.返回真正类的对象.
  T* get(){
    printf("xxx--------------->%s(), line = %d, m_ptr = %p\n",__FUNCTION__,__LINE__,m_ptr);
    return m_ptr;
  }

private:
  T *m_ptr;
};

class BB : public Base<BB>{
public:
  //v1.0 不能使用默认构造函数,因为需要显示告诉Base模板类自己需要的类型,如果使用默认构造函数,它无法正确初始化基类,它不知道传递什么参数给基类的构造函数Base.
  //BB(){}

  //v2.0 传this,尚未完全构造的BB对象地址,this指针总是指向有效的BB对象,基类Base只是简单地存储了这个指针,并不进行任何依赖于对象完全构造的操作.
  BB() : Base<BB>(this){}
  void print(){
    printf("xxx--------------->%s(), line = %d\n",__FUNCTION__,__LINE__);
  }
};

int main(void) {
  //v1.0: 模板类Base<BB>接收空指针NULL.
  Base<BB> b1 = nullptr;
  //or
  //Base<BB> b1 = Base<BB>(nullptr);
  cout << "b1.get() = " << b1.get() << endl;

  //v2.0: 将BB类实例化对象传入模板类Base<BB>.
  Base<BB> b2 = new BB();
  //Or
  //Base<BB> b2 = Base<BB>(new BB);
  cout << "b2.get() = " << b2.get() << endl;

  //1.b2:表示模板类Base<BB>对象
  //2.b2.get():表示模板类存放的BB实际类的指针对象.
  //3.b2.get()->print():表示调用模板类中BB类的成员函数print().
  b2.get()->print();

  //4.free BB实际对象.
  delete b2.get();
  //错误:BB类型的对象，而不是一个指针,不能使用delete来释放它.
  //delete b2;
  return 0;
}