word超链接网站怎么做,老年大学网站开发,青岛网站建设公司好找吗,全景网投资者互动平台文章目录 1.编程范式2.函数模板2.1 函数模板概念2.2 函数模板原理2.3 函数模板实例化2.3.1 隐式实例化2.3.2 显式实例化 2.4 模板参数的匹配原则 3.类模板希望读者们多多三连支持小编会继续更新你们的鼓励就是我前进的动力#xff01; 进入STL库学习之前我们要先了解有关模板的… 文章目录 1.编程范式2.函数模板2.1 函数模板概念2.2 函数模板原理2.3 函数模板实例化2.3.1 隐式实例化2.3.2 显式实例化 2.4 模板参数的匹配原则 3.类模板希望读者们多多三连支持小编会继续更新你们的鼓励就是我前进的动力 进入STL库学习之前我们要先了解有关模板的学习以便在学习完STL库使用之后能更深入的了解其底层工作原理
1.编程范式
编程范式指的是我们使用编程的基本风格和方法 常见的方式有以下几种
面向对象编程OOP 将数据和操作数据的方法封装在类中通过类的实例对象来进行交互强调数据的封装、继承和多态性 定义一个Shape基类包含计算面积的纯虚函数再派生出Circle和Rectangle等类重写计算面积的函数体现了面向对象的继承和多态特性
函数式编程 将计算视为函数的组合和应用强调不可变数据和纯函数避免副作用注重函数的输入输出关系 使用std::function和lambda表达式可以方便地进行函数式编程如用lambda表达式定义一个简单的加法函数不修改外部状态只返回计算结果
过程式编程 以过程函数为中心将程序分解为一系列的步骤和函数调用数据和操作数据的函数相对独立 传统的C语言风格的编程方式如编写一个计算阶乘的函数通过循环和递归来实现计算过程就是典型的过程式编程
泛型编程 定义函数、类或其他程序结构时不指定具体的数据类型而是使用类型参数来代表未知的数据类型 在algorithm头文件中的swap函数就是一种常见的泛式编程他不指定任何类型就能实现交换依靠的就是泛式编程也是我们接下来要学习的模板
2.函数模板
在还不知道头文件前实现swap函数通常是这样的
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;
}......为了符合各个场景下实现参数互换要对同一个函数实现不同类型的函数重载这种方式固然可行但是每个类型都写一遍太过于冗余了
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代码的可维护性比较低一个出错可能所有的重载均出错
2.1 函数模板概念
我们知道文字的印刷是依靠活字印刷术的模板实现的那能否告诉编译器一个模子让编译器根据不同的类型利用该模子来生成代码呢
这里用到的模板就是函数模板其语法形式为
templatetypename T1, typename T2,......,typename Tntemplate就是模板的意思是用来定义模板参数关键字也可以使用class切记不能使用struct代替class因为struct和class的默认权限不同会导致一些混淆和潜在的问题
2.2 函数模板原理
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
举个例子
templatetypename T
void Swap(T a, T b)
{T temp a;a b;b temp;
}实现一个Swap交换函数 对两个不同类型的函数进行同一个函数的调用调试模式下转到反汇编可以发现两个函数式模板示例化后被调用的
这直接说明了调用的不是同一个函数 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类型的代码这个类型无论是内置类型还是自定义类型都可以
2.3 函数模板实例化
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
2.3.1 隐式实例化 让编译器根据实参推演模板参数的实际类型叫作隐式实例化 templateclass T
T Add(const T left, const T right)
{return left right;
}int main()
{int a1 10, a2 20;double d1 10.0, d2 20.0;Add(a1, a2);Add(d1, d2);return 0;
}正常情况下的调用就是隐式实例化
值得注意的是 Add函数前加const是因为这里如果像下面例子一样进行强制转化会生成临时变量具有常性
该知识点在前面有提到过 传送门C命运石之门代码抉择C入门中 2.3.2 显式实例化 在函数名后的中指定模板参数的实际类型叫作显式实例化 Add(a1, d1);还是上面的例子如果既调用int又调用double到底是用哪种类型编译器无法决定就需要显式实例化
用户自己来强制转化
Add(a1, (int)d1);使用显式实例化
Addint(a1, d1);指定T的类型为int
这通常不是显式实例化的常用场景举个例子
templateclass T
T* Alloc(int n)
{return new T[n];
}int main()
{Allocint(5);return 0;
}如果写成Alloc(5)编译器不知道你要分配的是int数组、double数组还是其他类型的数组所以无法自动推导T的类型这时候就需要显式指定模板参数像Allocint(5) 这样明确告诉编译器T是int类型
2.4 模板参数的匹配原则
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
// 专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right)
{return left right;
}// 通用加法函数
templateclass T
T Add(T left, T right)
{return left right;
}void Test()
{Add(1, 2); // 与非模板函数匹配编译器不需要特化Addint(1, 2); // 调用编译器特化的Add版本
}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
// 专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right)
{return left right;
}// 通用加法函数
templateclass T1, class T2
T1 Add(T1 left, T2 right)
{return left right;
}void Test()
{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
}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 这里的自动转化就是上面的实例化中的转化也要和auto自动推导区分开不是同一个东西 3.类模板
类模板其实和函数模板是类似的
其语法形式为
templateclass T1, class T2, ..., class Tn因为类不像函数那样语法上支持自动类型转化所以类模板调用必须显式实例化
// 动态顺序表
// 注意Vector不是具体的类是编译器根据被实例化的类型生成具体类的模具
templateclass T
class Vector
{
public:Vector(size_t capacity 10): _pData(new T[capacity]), _size(0), _capacity(capacity){}// 使用析构函数演示在类中声明在类外定义。~Vector();void PushBack(const T data)void PopBack()// ...size_t Size() { return _size; }T operator[](size_t pos){assert(pos _size);return _pData[pos];}private:T* _pData;size_t _size;size_t _capacity;
};
// 注意类模板中函数放在类外进行定义时需要加模板参数列表
template class T
VectorT::~Vector()
{if (_pData)delete[] _pData;_size _capacity 0;
}int main()
{// Vector类名Vectorint才是类型Vectorint s1;Vectordouble s2;return 0;
}我们在写模板类时尽量不要声明定义分离原因有些复杂放在模板进阶的时候讲如果一定分离的话要注意
对于普通类类名和类型一样对于模板类Vector类名Vectorint才是类型 希望读者们多多三连支持
小编会继续更新
你们的鼓励就是我前进的动力
