草庐IT

轻松掌握C++的模板与类模板，将Tamplate广泛运用于我们的编程生活

Williamtym 2023-04-11 原文

C++提高编程

本阶段主要针对C++泛型编程和STL技术做详细讲解，探讨C++更深层的使用

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

1.模板的概念

模板就是建立通用的模具，大大提高复用性

例如：

 

 

2.函数模板

C++另一种编程思想称为泛型编程，主要利用的技术就是模板

C++提供两种模板机制：函数模板和类模板

1.函数模板语法

函数模板作用：

建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表。

语法

template<typename T>
函数声明或定义

解释

template —— 声明创建模板

typename —— 表面其后面的符号是一种数据类型，可以用class替代

T —— 通过的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母，也可以自己定义

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
​
//函数案例
​
//两个整型交换的函数
void swapInt(int &a, int &b)//使用C++引用的知识
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
​
//两个浮点型交换的函数
void swapDouble(double &a, double &b)//使用C++引用的知识
{
    double temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
​
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    swapInt(a, b);
    cout << "a = " << a << " " << "b = " << b << endl;
    
    double c = 1.1;
    double d = 2.2;
    swapDouble(c, d);
    cout << "c = " << c << " " << "d = " << d << endl;
    
    return 0;
}

上面的是函数实现数据交换的方式，接下来展示的是函数模板

#include<iostream>
using namespace std;
​
template<typename T>//声明一个模板，告诉编译器后面代码中紧跟着的T不要报错，T是通用的数据类型
void mySwap(T &a, T &b)
{
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
​
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    
    //利用函数模板交换
    //两种方式使用函数模板
    //1.自动类型推导
    mySwap(a, b);
    
    cout << "a = " << a << " " << "b = " << b << endl;
    
    //2.显示指定类型
    double c = 1.1;
    double d = 2.2;
    mySwap<double>(c, d);
    cout << "c = " << c << " " << "d = " << d << endl;
    
    return 0;
}

总结：

  1. 函数模板利用关键字template

  2. 使用函数模板有两种方式：自动类型推导、显示指定类型

  3. 模板的目的是为了提高复用性，将类型参数化

2.函数模板注意事项

注意事项：

  1. 自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T，才可以使用

  2. 模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
​
//函数模板注意事项
​
template<typename T>//typename可以替换成class，有的程序员将typename作为函数模板，class作为类模板，作为区分
void mySwap(T &a, T &b)
{
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
​
//1.自动类型推导，必须要推导出一致的数据类型T
void test01()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    char c = 'c';
    mySwap(a, c);//error，推导不出一致的T类型
    cout << "a = " << a << " " << "c = " << c << endl;
}
​
//2.模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用
template<class T>
void func()
{
    cout << "func函数的调用" << endl;
}
​
void test02()
{
    func<int>();
}
​
int main()
{
    //test01();
    test02();
    return 0;
}

3.函数模板案例

案例描述：

  1. 利用函数横板封装一个排序的函数，可以对不同数据类型数组进行排序

  2. 排序规则从大到小，排序算法为选择排序

  3. 分别利用char数组和int数组进行测试

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
​
//实现通用 对数组进行排序的函数
//规则 从大到小
//算法 选择算法
//测试 char 数组 int
​
//交换函数
template<typename T>
void mySwap(T &a, T &b)
{
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
​
//排序算法
template<typename T>
void mySort(T arr[], int len)
{
    for(int i = 0;i < len; i++)
    {
        int max = i;//认定最大值的下标
        for(int j = i;j < len; j++)
        {
            //认定的最大值比遍历出的数值要小，说明j下标的元素才是真正的最大值
            if(arr[max] < arr[j])
            {
                max = j;//更新最大值坐标
            }
        }
        if(max != i)
        {
            //交换max和i元素
            mySwap(arr[max],arr[i]);
        }
    }
}
​
//提供打印数组模板
template<typename T>
void printArray(T arr[], int len)
{
    for(int i = 0;i < len; i++)
    {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}
​
void test01()
{
    //测试char数组
    char charArr[] = "badcfe";
    int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);
    mySort(charArr, num);
    printArray(charArr, num);
}
​
void test02()
{
    //测试int数组
    int intArr[] = { 7,5,1,3,9,2,4,6,8 };
    int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);
    mySort(intArr, num);
    printArray(intArr, num);
}
​
int main()
{
    test01();
    test02();
    return 0;
}

4.普通函数与函数模板的区别

普通函数与通数模板区别：

  1. 普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）

  2. 函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换

  3. 如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
​
//普通函数调用可以发生隐式类型转换
//函数模板调用，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换
//函数模板调用，如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换
​
//普通函数
int myAdd1(int a, int b)
{
    return a + b;
}
​
void test01()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    char c = 'c';//ASCLL码中a - 97，c - 99
    int ret = myAdd1(a,c);
    cout << ret << endl;//109，会隐式地进行计算
}
​
//函数模板
template<typename T>
T myAdd2(T a, T b)
{
    return a + b;
}
​
void test02()
{
    int a = 1;
    char b = 'b';
    //自动类型推导
    cout << myAdd2(a,b) << endl;//error，出现了两种类型，无法进行运算
    
    //显示指定类型
    cout << myAdd2<int>(a, b) << endl;//99 可以执行运行
}
​
int main()
{
    test01();
    test02();
    return 0;
}

总结：建议使用显示指定类型的方式，调用函数模板，因为可以自己确定通用类型T

5.普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下：

  1. 如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数

  2. 可以通过空模板参数列表来强制阀用函数模板

  3. 函数模板也可以发生重载

  4. 如果函数模板可以产生更好的匹配优先调用函数模板

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
​
//普通函数与函数模板调用规则
//1.如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
//2.可以通过空模板参数列表来强制阀用函数模板
//3.函数模板也可以发生重载
//4.如果函数模板可以产生更好的匹配优先调用函数模板
​
void myPrint(int a, int b)
{
    cout << "调用普通函数" << endl;
}
​
template<typename T>
void myPrint(T a, T b)
{
    cout << "调用模板" << endl;
}
​
//void myPrint(T a, T b, T c)
//{
    //cout << "调用模板" << endl;
//}
​
void test01()
{
    int a = 10;
    int b = 10;
    int c = 10;
    myPrint(a, b);//优先调用普通函数，有声名
    
    //通过空模板参数列表，强制调用函数模板
    myPrint<>(a, b);
    
    //函数模板也可以发生重载
    //myPrint(a, b, c);
    
    //如果函数模板产生更好的匹配，优先调用模板函数
    char c1 = 'a';
    char c2 = 'b';
    
    myPrint(c1, c2);
}
​
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

总结：既然提供提供了函数模板，最好就不要提供普通函数，否则容易出现二义性。

6.模板的局限性

局限性：

模板的通用性并不是万能的

例如：

template<typename T>
void f(T a, T b)
{
    a = b;
}

在上述代码中提供的赋值操作，如果传入的a和b是一个数组，就无法实现。

template<class T>
void f(T a, T b)
{
    if(a > b){ ... }
}

在上述代码中，如果T的数据类型传入的是像Person这样的自定义数据类型，也无法正常运行

因此C++为了解决这种问题，提供模板的重载，可以为这些特定的类型提供具体化的模板

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
​
//模板局部性
//模板并不是万能的，有些特定数据类型，需要用具体化方法做特殊实现
​
class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    //姓名
    string m_Name;
    //年龄
    int m_Age;
};
​
//对比两个数据是否相等函数
template<typename T>
bool myCompare(T &a, T &b)
{
    if(a == b)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}
​
//利用具体化Person的版本实现代码，具体化优先使用
template<> bool myCompare(Person &p1, Person &p2)
{
    if(p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}
​
void test01()
{
    int a = 10;
    int b = 10;
    bool ret = myCompare(a, b);
    if(ret)
    {
        cout << "a == b" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "a != b" << endl;
    }
}
​
void test02()
{
    Person p1("Tom",10);
    Person p2("Tom",10);
    bool ret = myCompare(p1,p2);
    if(ret)
    {
        cout << "p1 == p2" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "p1 != p2" << endl;
    }
}
​
int main()
{
    test01();
    test02();
    return 0;
}

总结：

  1. 利用具体化的模板，可以解决自定义类型的通用化

  2. 学习模板并不是为了写模板，而是在STL能够运用系统提供的模板

类模板

1.类模板语法

类模板作用： 建立一个通用类，类中的成员数据类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表。

语法：

template<typename T>
类

解释： template——声明创建模板 typename——表面其后面的符号是一种数锯类型，可以用class代替 T——通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
​
//类模板
template<class NameType, class AgeType>
class Person
{
public:
    Person(NameType name,AgeType age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    
    void showPerson()
    {
        cout << "name:" << this->m_Name << " " << "age:" << this->m_Age << endl;
    }
        
    NameType m_Name;
    AgeType m_Age;
};
​
void test01()
{
    Person<string,int> p1("zhangsan",18);
    p1.showPerson();
}
​
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

2.类模板与函数模板区别

类模板与函数模板区别主要有两点：

  1. 类模板没有自动类型推导的使用方式

  2. 类模板在模板参数列表中可以有默认参数

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
​
//类模板与函数模板区别
template<class NameType, class AgeType = int>//template<class NameType, class AgeType = int>
//类模板在模板参数列表中可以有默认参数，但是函数模板无法调用默认参数
class Person
{
public:
    Person(NameType name, AgeType age )
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age =age;
    }
    
    void showPerson()
    {
        cout << "name:" << this->m_Name << " " << "age:" << this->m_Age << endl;
    }
    
    NameType m_Name;
    AgeType m_Age;
};
​
//1.类模板没有自动类型推导使用方式
void test01()
{
    //Person p("zhangsan",18);error，无法使用自动类型推导
    Person<string,int>p("zhangsan",18);//只能使用显示指定函数
    
    p.showPerson();
}
​
//2.类模板在模板参数列表中可以有默认参数
void test02()
{
    Person<string,int>p("lisi",2);
    p.showPerson();
}
​
int main()
{
    test01();
    test02();
    return 0;
}

3.类模板

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的：

  1. 普通类中的成员函数开始就可以创建

  2. 类模板中的成员函数在调用时才创建

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
​
//类模板中成员函数创建时机
//类模板中成员函数在调用时采取创建
​
class Person1
{
public:
    void showPerson1()
    {
        cout << "Person1 show" << endl;
    }
};
​
class Person2
{
public:
    void showPerson2()
    {
        cout << "Person2 show" << endl;
    }
};
​
template<class T>
class MyClass
{
public:
    T obj;
    
    //类模板中的成员函数
    void func1()
    {
        obj.showPerson1();
    }
    
    void func2()
    {
        obj.showPerson2();
    }
};
​
void test01()
{
    MyClass<Person1> m1;//要确定调用的成员类型
    m1.func1();
    
    MyClass<Person2> m2;
    m2.func2();
}
​
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

总结：类模板中的成员函数并不是开始就创建的，在调用时才去创建

4.类模板对象做函数参数

学习目标：

类模板实例化出的对象，向函数传参的方式。

一共有三种传入方式：

  1. 指定传入的类型——直接显示对象的数据类型

  2. 参数模板化——将对象中的参数变为模板进行传递

  3. 整个类模板化——将这个对象类型模板化进行传递

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
​
//类模板对象做函数参数
​
template<class T1, class T2>
class Person
{
public:
    Person(T1 name, T2 age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    
    void showPerson()
    {
        cout << "姓名：" << this->m_Name << " " << "年龄：" << this->m_Age << endl;
    }
    
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};
​
//1.指定传入形式
void printPerson1(Person<string,int>&p)
{
    p.showPerson();
}
​
void test01()
{
    Person<string,int> p("zhangsan",18);
    
    //1.指定传入形式
    printPerson1(p);
}
​
//2.参数模板化
template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1,T2>&p)
{
    p.showPerson();
    cout << "T1的类型：" << typeid(T1).name() << endl;
    cout << "T2的类型：" << typeid(T2).name() << endl;
}
​
void test02()
{
    Person<string,int> p("lisi",20);
    printPerson2(p);
}
​
//3.整个类模板化
template<class T>
void printPerson(T &p)
{
    p.showPerson();
    cout << "T的数据类型：" << typeid(T).name() << endl;
}
​
void test03()
{
    Person<string,int> p("wangwu",22);
    printPerson(p);
}
​
int main()
{
    test01();
    test02();
    test03();
    return 0;
}
姓名：zhangsan 年龄：18
姓名：lisi 年龄：20
T1的类型：NSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEE
T2的类型：i
姓名：wangwu 年龄：22
T的数据类型：6PersonINSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEEiE

总结：

  1. 通过类模板的对象，可以有三种方式向函数中进行传参

  2. 使用比较广泛的是第一种指定传入的类型

typeid的知识补充

在c++中，typeid用于返回指针或引用所指对象的实际类型。

typeid就是C++中查看数据类型的函数，语法一般为：typeid(A).name()

由第二的T1返回值知string的原名是很长的。

示例：

#include<iostream> 
using namespace std;
​
class  Base {};
class  Derived
{
public:
};
​
int  main()
{
    Base b, *pb;
    pb = NULL;
    Derived d;
​
    cout  <<  typeid(int).name()  <<  endl
          <<  typeid(unsigned).name()  <<  endl
          <<  typeid(long).name()  <<  endl
          <<  typeid(unsigned long).name()  <<  endl
          <<  typeid(char).name()  <<  endl
          <<  typeid(unsigned char).name()  <<  endl
          <<  typeid(float).name()  <<  endl
          <<  typeid(double).name()  <<  endl
          <<  typeid(string).name()  <<  endl
          <<  typeid(Base).name()  <<  endl
          <<  typeid(b).name()<<endl
          <<  typeid(pb).name()<<endl
          <<  typeid(Derived).name() << endl
          <<  typeid(d).name()<<endl 
          <<  typeid(type_info).name()  <<  endl;
         
     return   0 ;
}

vscode上面输出类型就是如下可见：

i
j
l
m
c
h
f
d
NSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEE
4Base
4Base
P4Base
7Derived
7Derived
St9type_info

5.类模板与继承

当类模板碰到继承时，需要注意一下几点：

  1. 当子类继承的类是一个类模板时，子类在声明的时候，要指定出父类中T的类型

  2. 如果不指定，编译无法给子类分配内存

  3. 如果想灵活指定出父类中T的类型，子类也需变为类模板

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
​
//类模板与继承
template<class T>
class Base
{
    T m;
};
​
class S1 :public Base<int>//必须要知道父类中的T类型，才能继承给子类
{
​
};
​
void test01()
{
    S1 s1;
}
​
//想灵活指定父类中T类型，子类也需要变类模板
template<class T1, class T2>
class S2 :public Base<T2>
{
public:
    S()
    {
        cout << "T1类型：" << typeid(T1).name() << endl;
        cout << "T2类型：" << typeid(T2).name() << endl;
    }
    T1 obj;
};
​
void test02()
{
    S2<int,char> s2;
    s2.S();
}
​
int main()
{
    test01();
    test02();
    return 0;
}

总结：如果父类是类模板，子类需要指定出父类中的数据类型

6.类模板成员函数类外实现

学习目标：够掌控类模板中的成员函数类外实现

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
​
//类模板成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
class Person
{
public:
    Person(T1 name, T2 age);
    
    void showPerson();
    
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};
​
//构造函数类外实现
template<class T1, class T2>
Person<T1,T2>::Person(T1 name, T2 age)
{
    this->m_Name = name;
    this->m_Age = age;
}
​
//成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
void Person<T1,T2>::showPerson()//体现是类模板
{
    cout << "姓名：" << this->m_Name << " " << "年龄：" << this->m_Age << endl;
}
​
void test01()
{
    Person<string,int> p("Tom",20);
    p.showPerson();
}
​
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

总结：类模板中成员函数类外实现时，需要加上模板参数列表

7.类模板分文件编写

学习目标：

掌握类模板成员函数分文件编写产生的问题以及解决方式

问题：

类模板中成员函数创建时机是在调用阶段，导致分文件编写时链接不到

解决：

解决方法一：直接包含.cpp文件

解决方法二：将声明和实现写到同一文件中，并更改后缀为.hpp，hpp是约定的名称，并不是强制。

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
​
//类模板分文件编写问题以及解决
template<class T1, class T2>
class Person
{
public:
    Person(T1 name, T2 age);
    
    void showPerson();
    
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};
​
//类外实现
template<class T1, class T2>
Person<T1,T2>::Person(T1 name, T2 age)
{
    this->m_Name = name;
    this->m_Age = age;
}
​
template<class T1, class T2>
void Person<T1,T2>::showPerson()
{
    cout << "姓名：" << this->m_Name << " " << "年龄：" << this->m_Age << endl;
}
​
void test01()
{
    Person<string,int>p("zhangsan",18);
    p.showPerson();
}
​
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

分文件方法一：

person.h

#pragma once
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
​
template<class T1, class T2>
class Person
{
public:
    Person(T1 name, T2 age);
    
    void showPerson();
    
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};

person.cpp

#include"person.h"
template<class T1, class T2>
Person<T1,T2>::Person(T1 name, T2 age)
{
    this->m_Name = name;
    this->m_Age = age;
}
​
template<class T1, class T2>
void Person<T1,T2>::showPerson()
{
    cout << "姓名：" << this->m_Name << " " << "年龄：" << this->m_Age << endl;
}

main.cpp

#include<iostream>
using namespace std;
//第一种方式
#include"person.cpp"//person.h调用的话是不会创建里面的东西
​
//第二种方式，将.h和.cpp中的内容写到一起，将后缀名改为.hpp
​
​
void test01()
{
    Person<string,int>p("zhangsan",18);
    p.showPerson();
}
​
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

分文件方法二：

person.hpp

#pragma once
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
​
template<class T1, class T2>
class Person
{
public:
    Person(T1 name, T2 age);
    
    void showPerson();
    
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};
​
template<class T1, class T2>
Person<T1,T2>::Person(T1 name, T2 age)
{
    this->m_Name = name;
    this->m_Age = age;
}
​
template<class T1, class T2>
void Person<T1,T2>::showPerson()
{
    cout << "姓名：" << this->m_Name << " " << "年龄：" << this->m_Age << endl;
}

main.cpp

#include<iostream>
using namespace std;
//第一种方式
#include"person.hpp"//person.h调用的话是不会创建里面的东西
​
//第二种方式，将.h和.cpp中的内容写到一起，将后缀名改为.hpp
​
​
void test01()
{
    Person<string,int>p("zhangsan",18);
    p.showPerson();
}
​
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

8.类模板与友元

学习目标：掌握类模板配合友元函数的类内和类外实现

全局函数类内实现——直接在类内声明友元即可

全局函数类外实现——需要提前让编译器知道全局函数的存在

//提前让编译器知道有Person类的存在
template<class T1, class T2>
class Person;
​
//类外实现，先让编译器看到，了解到有这么一个代码
template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1,T2> p)
{
    cout << "类外实现的内容 " << "姓名：" << p.m_Name << " " << "年龄：" << p.m_Age << endl;
}

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//通过全局函数打印Person的信息
​
//提前让编译器知道有Person类的存在
template<class T1, class T2>
class Person;
​
//类外实现，先让编译器看到，了解到有这么一个代码
template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1,T2> p)
{
    cout << "类外实现的内容 " << "姓名：" << p.m_Name << " " << "年龄：" << p.m_Age << endl;
}
​
template<class T1, class T2>
class Person
{
    //全局函数 类内实现
    friend void printPerson(Person<T1,T2> p)
    {
        cout << "类内实现的内容 " << "姓名：" << p.m_Name << " " << "年龄：" << p.m_Age << endl;
    }
    
    //全局函数 类外实现
    //加一个空模板参数列表
    //如果全局函数 是类外实现 需要让编译器提前知道这个函数的存在。
    friend void printPerson2<>(Person<T1,T2> p);
    
public:
    Person(T1 name, T2 age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    
private:
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};
​
void test01()
{
    Person<string,int>p("Tom",20);
    printPerson(p);
}
​
void test02()
{
    Person<string,int>p("Jerry",18);
    printPerson2(p);
}
​
int main()
{
    test01();
    test02();
    return 0;
}

总结：建议全局函数做类内实现，用法简单，而且编译器可以直接识别。

类模板案例

案例描述：实现一个通用的数组类，要求如下：

  1. 可以对内置数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储

  2. 将数组中的数据存储到堆区

  3. 构造函数中可以传入数组的容量

  4. 提供对应的拷贝构造函数以及operator=防止浅拷贝问题

  5. 提供尾插法和尾删除法对数组中的数据进行增加和删除

  6. 可以通过下标的方式访问数组中的元素

  7. 可以获取数组中当前元素个数和数组的容量

函数实现

MyArray.hpp

#pragma
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
​
template<class T>
class MyArray
{
public:
    //有参构造 参数 容量
    MyArray(int capacity)
    {
        //cout << "MyArray有参构造的调用" << endl;
        this->m_Capacity = capacity;
        this->m_Size = 0;
        this->pAddress = new T[this->m_Capacity];
    }
    
    //拷贝构造
    MyArray(const MyArray& arr)
    {
        //cout << "MyArray拷贝构造的调用" << endl;
        this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
        this->m_Size = arr.m_Size;
        //this->pAddress = arr.pAddress
        
        //深拷贝
        this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];
        
        //将arr中的数据都拷贝过来
        for(int i = 0;i < this->m_Size; i++)
        {
            this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
        }
    }
    
    //operator= 防止浅拷贝问题 a = b = c
    MyArray& operator=(const MyArray& arr)
    {
        //cout << "MyArray的operator=的调用" << endl;
        //先判断原来堆区是否有数据，如果有先释放
        if(this->pAddress != NULL)
        {
            delete[] this->pAddress;
            this->pAddress = NULL;
            this->m_Capacity = 0;
            this->m_Size = 0;
        }
        
        //深拷贝
        this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
        this->m_Size = arr.m_Size;
        this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];
        for(int i = 0;i < this->m_Size; i++)
        {
            this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
        }
        return *this;
    }
    
    //尾插法
    void Push_Back(const T & val)
    {
        //判断容量是否等于大小
        if(this->m_Capacity == this->m_Size)
        {
            return;
        }
        this->pAddress[this->m_Size] = val;//在数组末尾插入数据
        this->m_Size++;//更新数组大小
    }
    
    //尾删法
    void Pop_Back()
    {
        //让用户访问不到最后一个元素，即为尾删，逻辑删除
        if(this->m_Size == 0)
        {
            return;
        }
        this->m_Size--;//更新数组大小
    }
    
    //通过下标方式访问数组中的元素 arr[0] = 100 赋值操作
    T& operator[](int index)
    {
        return this->pAddress[index];
    }
    
    //返回数组容量
    int getCapacity()
    {
        return this->m_Capacity;
    }
    
    //返回数组大小
    int getSize()
    {
        return this->m_Size;
    }
    
    //析构函数
    ~MyArray()
    {
        //cout << "MyArray析构函数的调用" << endl;
        if(this->pAddress != NULL)
        {
            delete[] this->pAddress;
            this->pAddress = NULL;
        }
    }
​
private:
    T * pAddress;//指针指向堆区开辟的真实数组
    
    int m_Capacity;//数组容量
    
    int m_Size;//数组大小
};

main.cpp

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
#include"MyArray.hpp"
​
void test01()
{
    //测试构造函数、析构函数、operator的调用，使用完课注释掉
    MyArray<int>arr1(5);
    MyArray<int>arr2(arr1);
    MyArray<int>arr3(100);
    arr3 = arr1;
}
​
void printIntArray(MyArray<int>&arr)
{
    for(int i = 0;i < arr.getSize(); i++)
    {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}
​
void test02()
{
    //测试尾插法、尾删法和其余函数调用
    MyArray<int>arr1(5);
    for(int i = 0;i < 5; i++)
    {
        //利用尾插法
        arr1.Push_Back(i);
    }
    cout << "arr1的打印输出为：" << endl;
    
    printIntArray(arr1);
    
    cout << "arr1的容量为：" << arr1.getCapacity() << endl;
    cout << "arr1的大小为：" << arr1.getSize() << endl;
    
    MyArray<int>arr2(arr1);//拷贝构造函数
    cout << "arr2的打印输出为：" << endl;
    printIntArray(arr2);
    cout << "arr2的容量为：" << arr2.getCapacity() << endl;
    cout << "arr2的大小为：" << arr2.getSize() << endl;
}
​
//测试自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person();
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    
    string m_Name;
    int m_Age;
};
​
void printPersonArray(MyArray<Person>& arr)
{
    for(int i = 0;i < arr.getSize(); i++)
    {
        cout << "姓名：" << arr[i].m_Name << " " << "年龄：" << arr[i].m_Age << endl;
    }
}
​
void test03()
{
    MyArray<Person>arr(10);
    
    Person p1("zhangsan",18);
    Person p2("lisi",19);
    Person p3("wangwu",20);
    Person p4("zhaoliu",21);
    Person p5("tangqi",22);
    
    //将数据插入到数组中
    arr.Push_Back(p1);
    arr.Push_Back(p2);
    arr.Push_Back(p3);
    arr.Push_Back(p4);
    arr.Push_Back(p5);
    
    //打印数组
    printPersonArray(arr);
    
    //打印数组容量
    cout << "数组容量：" << arr.getCapacity() << endl;
    //打印数组大小
    cout << "数组大小：" << arr.getSize() << endl;
}
​
int main()
{
    test01();
    test02();
    test03();
    return 0;
}

        今天我们全面学习的模板和类模板这一块的知识，就到此为止啦。掌握和运用，还需要持续不断的训练和磨合，加深对模板板块的理解，这在未来，对我们的提升自己编码水平和能力，都是非常重要的。通过学长参加招聘会，我了解到今年春招情况惨淡，大部分公司都对软件开发部门进行了比较具有规模性的裁员。应对这样残酷的现实，我们只能不断提高自己，踏实掌握技术才是硬道理！

码字不易，希望大家多多支持！！

 

C++Tamplatenbspamplt

有关轻松掌握C++的模板与类模板，将Tamplate广泛运用于我们的编程生活的更多相关文章

  1. ruby - 通过 erb 模板输出 ruby​​ 数组 - 2

    我正在使用puppet为ruby​​程序提供一组常量。我需要提供一组主机名，我的程序将对其进行迭代。在我之前使用的bash脚本中，我只是将它作为一个puppet变量hosts=>"host1,host2"我将其提供给bash脚本作为HOSTS=显然这对ruby​​不太适用——我需要它的格式hosts=["host1","host2"]自从phosts和putsmy_array.inspect提供输出["host1","host2"]我希望使用其中之一。不幸的是，我终其一生都无法弄清楚如何让它发挥作用。我尝试了以下各项:我发现某处他们指出我需要在函数调用前放置“function_”……这

  2. ruby - 寻找通过阅读代码确定编程语言的ruby gem？ - 2

    几个月前，我读了一篇关于ruby​​gem的博客文章，它可以通过阅读代码本身来确定编程语言。对于我的生活，我不记得博客或gem的名称。谷歌搜索“ruby编程语言猜测”及其变体也无济于事。有人碰巧知道相关gem的名称吗？ 最佳答案 是这个吗:http://github.com/chrislo/sourceclassifier/tree/master 关于ruby-寻找通过阅读代码确定编程语言的rubygem？，我们在StackOverflow上找到一个类似的问题：

  3. 屏幕录制为什么没声音？检查这2项，轻松解决 - 2

    相信很多人在录制视频的时候都会遇到各种各样的问题，比如录制的视频没有声音。屏幕录制为什么没声音？今天小编就和大家分享一下如何录制音画同步视频的具体操作方法。如果你有录制的视频没有声音，你可以试试这个方法。 一、检查是否打开电脑系统声音相信很多小伙伴在录制视频后会发现录制的视频没有声音，屏幕录制为什么没声音？如果当时没有打开音频录制，则录制好的视频是没有声音的。因此，建议在录制前进行检查。屏幕上没有声音，很可能是因为你的电脑系统的声音被禁止了。您只需打开电脑系统的声音，即可录制音频和图画同步视频。操作方法：步骤1：点击电脑屏幕右下侧的“小喇叭”图案，在上方的选项中，选择“声音”。 步骤2：在“声

  4. 网络编程套接字 - 2

    网络编程套接字网络编程基础知识理解源`IP`地址和目的`IP`地址理解源MAC地址和目的MAC地址认识端口号理解端口号和进程ID理解源端口号和目的端口号认识`TCP`协议认识`UDP`协议网络字节序socket编程接口`sockaddr``UDP`网络程序服务器端代码逻辑：需要用到的接口服务器端代码`udp`客户端代码逻辑`udp`客户端代码`TCP`网络程序服务器代码逻辑多个版本服务器单进程版本多进程版本多线程版本线程池版本服务器端代码客户端代码逻辑客户端代码TCP协议通讯流程TCP协议的客户端/服务器程序流程三次握手（建立连接）数据传输四次挥手（断开连接）TCP和UDP对比网络编程基础知识

  5. ruby-on-rails - Mandrill API 模板 - 2

    我正在使用Mandrill的RubyAPIGem并使用以下简单的测试模板:testastic按照Heroku指南中的示例，我有以下Ruby代码:require'mandrill'm=Mandrill::API.newrendered=m.templates.render'test-template',[{:header=>'someheadertext',:main_section=>'Themaincontentblock',:footer=>'asdf'}]mail(:to=>"JaysonLane",:subject=>"TestEmail")do|format|format.h

  6. ruby - Chef Ruby 遍历 .erb 模板文件中的属性 - 2

    所以这可能有点令人困惑，但请耐心等待。简而言之，我想遍历具有特定键值的所有属性，然后如果值不为空，则将它们插入到模板中。这是我的代码:属性:#===DefaultfileConfigurations#default['elasticsearch']['default']['ES_USER']=''default['elasticsearch']['default']['ES_GROUP']=''default['elasticsearch']['default']['ES_HEAP_SIZE']=''default['elasticsearch']['default']['MAX_OP

  7. ruby - 我正在学习编程并选择了 Ruby。我应该升级到 Ruby 1.9 吗？ - 2

    我完全不是程序员，正在学习使用Ruby和Rails框架进行编程。我目前正在使用Ruby1.8.7和Rails3.0.3，但我想知道我是否应该升级到Ruby1.9，因为我真的没有任何升级的“遗留”成本。缺点是什么？我是否会遇到与普通gem的兼容性问题，或者甚至其他我不太了解甚至无法预料的问题？ 最佳答案 你应该升级。不要坚持从1.8.7开始。如果您发现不支持1.9.2的gem，请避免使用它们(因为它们很可能不被维护)。如果您对gem是否兼容1.9.2有任何疑问，您可以在以下位置查看:http://www.railsplugins.or

  8. ruby - 如何以编程方式删除实例上的 "singleton information"以使其编码(marshal)？ - 2

    我创建了一个由于“在运行时执行的单例元类定义”而无法编码的对象(这段代码的描述是否正确？)。这是通过以下代码执行的:#defineclassXthatmyusesingletonclassmetaprogrammingfeatures#throughcallofmethod:break_marshalling!classXdefbreak_marshalling!meta_class=class我该怎么做才能使对象编码正确？是否可以从对象instance_of_x的classX中“移除”单例组件？我真的需要一个建议，因为我们的一些对象需要通过Marshal.dump序列化机制进行缓存。

  9. Ruby 元编程问题 - 2

    我正在查看Ruby日志记录库Logging.logger方法并从sourceatgithub提出问题与这段代码有关:logger=::Logging::Logger.new(name)logger.add_appendersappenderlogger.additive=falseclass我知道类 最佳答案 这实际上删除了方法(当它实际被执行时)。这是确保close不会被调用两次的保障措施。看起来好像有嵌套的“class 关于Ruby元编程问题，我们在StackOverflow上找到一

  10. ruby - Paperclip:以编程方式分配图像并设置其名称 - 2

    使用Paperclip，我想从这样的URL抓取图像:require'open-uri'user.photo=open(url)问题是我最后得到一个像“open-uri20110915-4852-1o7k5uw”这样的文件名。有什么方法可以更改user.photo上的文件名？作为一个额外的变化，Paperclip将我的文件存储在S3上，所以如果我可以在初始分配中设置我想要的文件名就更好了，这样图像就会上传到正确的S3key。像这样:user.photo=open(url),:filename=>URI.parse(url).path 最佳答案

随机推荐