抑郁症图片加时间生成器在线制作,商丘seo快速排名,客户管理软件排行,亳州网站建设公司一、泛型编程
泛型编程是啥#xff1f;
编写一种一般化的、可通用的算法出来#xff0c;是代码复用的一种手段。
类似写一个模板出来#xff0c;不同的情况#xff0c;我们都可以往这个模板上去套。 举个例子#xff1a;
void Swap(int a, int b)
{int tmp …一、泛型编程
泛型编程是啥
编写一种一般化的、可通用的算法出来是代码复用的一种手段。
类似写一个模板出来不同的情况我们都可以往这个模板上去套。 举个例子
void Swap(int a, int b)
{int tmp a;a b;b tmp;
}
int main()
{int a 1, b 2;Swap(a, b);cout a bendl;return 0;
}
这是一个交换函数。如果很多不同类型的数据需要交换咋办
函数重载
函数重载的确可以解决但是每多一种数据都要实现对应的重载函数。实在太麻烦了。
我们想要的是有一个一般化的模板不管是什么类型往这个模板函数上套用就行。这就是泛型编程的思想。 当用上泛型编程
templatetypename T
void Swap(T a, T b)
{T tmp a;a b;b tmp;
}
int main()
{char a a, b b;Swap(a, b);cout a bendl;int c 1, d 2;Swap(c, d);cout c d endl;
return 0;
}结果 接下来我们具体介绍如何使用泛型编程。 二、函数模板
泛型编程思想下得到的函数就像是过了模具得到的。这些“模具”被称作函数模板。
函数模板不是一个函数而是一个模板。
函数模板的参数是一个模板可以包含多个类型返回值也是一个模板可以包含多个类型。 格式
templatetypename T1, typename T2,......,typename Tn
返回值类型 函数名(参数列表){}
注
1.typename是用来定义模板参数关键字也可以使用class。
2.tyname后面的类型名可以自己定我们常常取为T(type)、Ty、K、V等一般是大写字母or单词首字母大写。 运用起来
templatetypename T
void Swap( T left, T right)
{T temp left;left right;right temp;
}
或
templateclass T
…… 原理
❓Q这俩调用的是同一个Swap函数吗
char a a, b b;
Swap(a, b);int c 1, d 2;
Swap(c, d);
不是的在函数栈帧里要给形参开空间。这俩形参的类型不一样自然不会是同一块空间。
不信我们看看汇编代码 可见调用的是两个不同的函数。 实际上编译器会根据传入的实参类型来推演把函数模板中的 T 换成相应类型从而生成对应的函数。 如当用double类型使用函数模板时编译器会通过推演将T替换成double然后产生一份专门处理double类型的代码。 如果是int那通过推演、替换生成一份处理int的代码。 所以在使用函数模板时编译常常会慢上一点因为它正在后台默默处理这些工作。
如图 函数模板的实例化
什么叫”函数模板的实例化“
是指在调用函数模板时根据传递的实参推导出函数模板的具体实现生成一个特定类型的函数。 模板参数实例化分为隐式实例化 和 显式实例化。 隐式实例化
隐式实例化就是不指定类型让编译器 自己去推演 模板参数的类型。
例
templateclass T
T Add(const T a, const T b)return a b;
}
int main()
{cout Add(1, 2) endl; cout Add(1.1, 2.0) endl;
return 0;
} 这里补充一个点可跳过不看 当Add的实参是数字时那一定要加const修饰形参。如果实参是变量const就不是一定要加。 这样写会报错 templateclass T
T Add( T a, T b) //不加const会报错return a b;
}
int main()
{cout Add(1, 2) endl; //当实参是数字cout Add(1.1, 2.0) endl;
return 0;
} 这是因为编译器会做一个强校验当实参是数字时它本身就是不能被修改的此时必须加const才能通过编译。 如果这样写加const就只是锦上添花不是必须要的 templateclass T
T Add( T a, T b) //不加const也能通过编译
{return a b;
}
int main()
{int a 1, b 2;cout Add(a, b) endl; //当实参是变量
return 0;
} 然而下面这种情况却编译不通过 cout Add(1.1, 2) endl; 这是因为编译器根据实参1.1将 T推为double根据实参2又将 T推为int这样T就不知道自己到底是int还是double矛盾了。 此时有两种处理方式1. 用户自己来强制转化 2. 使用显式实例化 用强制转换的方式
templateclass T
T Add(const T a, const T b)
{return a b;
}
int main()
{cout Add(1, (int)2.1) endl; cout Add((double)1, 2.1) endl;
return 0;
} 用显示实例化的方式
cout Addint(1, 2.1) endl; //指定实例化成int类型
cout Adddouble(1, 2.1) endl; //指定实例化成double类型 显式实例化
显示实例化就是显示地指定函数模板的实参从而生成一个特定类型的函数。 格式在函数名后的中指定模板参数的实际类型。
函数名 类型 (参数列表); 如
int main(void)
{int a 10;double b 20.1;// 显式实例化Addint(a, b);return 0;
}
如果类型不匹配如b是bouble类型但实例化类型指定为int此时 编译器会尝试进行隐式类型转换。
如果转换失败 编译器将会报错。 模板参数的匹配原则
➡️1.一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。
int Add(int a, int b)
{return a b;
}
templateclass T
T Add(const T a, const T b)
{return a b;
}
int main()
{cout Add(1,2) endl; //调用非模板函数cout Addint(1,2) endl; //调用 模板显示实例化出的函数return 0;
}
来看看怎么调用的 ❓为什么两者调用的函数不同呢 当已经有现成的专门处理int的函数Add存在时Add(1,2)会优先调用现成的这样效率更高省去了模板实例化的时间。 而下面的Addint(1,2)则指定了编译器去显示实例化模板生成int类型的Add函数。 ➡️2.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。
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。
例
int Add(int a, int b)
{return a b;
}
templateclass T1,class T2
T1 Add(const T1 a, const T2 b)
{return a b;
}
int main()
{cout Add(1,2) endl; cout Add(1,2.0) endl; //模板会隐式实例化使T1为intT2为double更匹配return 0;
}
来看看怎么调用的 三、类模板
其实相比函数模板后面用到 类模板的场景要更多。
为什么需要类模板
在没有类模板的时代我们用typedef。typedef的问题有哪些呢
typedef int STDateType;
class Stack
{
private:STDateType* _a;int _top;int _capacity;
};
int main()
{Stack s1; //s1是int类型Stack s2; //s2是char类型return 0;
}
如上如果我们想要s1是int而s2是char咋整
解决办法将int重命名为STDateType1char重命名为STDateType2
typedef int STDateType1;
typedef char STDateType2;
class Stack
{
private:STDateType1* _a;int _top;int _capacity;
};
class Stack
{
private:STDateType2* _a; int _top; int _capacity;
};
int main()
{Stack s1; //s1是int类型Stack s2; //s2是char类型return 0;
}
两段Stack代码重复度极高可见这个办法很多余。这暴露了typedef所不能解决的问题。
这种场景下就需要用到类模板了。 类模板
格式
templateclass T1, class T2, ..., class Tn
class 类模板名
{// 类内成员定义
}; 实例化
类模板实例化与函数模板实例化不同类模板实例化需要在类模板名字后跟然后将实例化的类型放在中即可。 // Vector类名Vectorint才是类型Vectorint s1;Vectordouble s2;
注意类模板名字不是真正的类而实例化的结果才是真正的类。
例
Stackint s1; //s1是int类型
Stackchar s2; //s2是char类型
这种场景下编译器会根据int、char分别生成对应的class Stack{}。
所以说即使用了模板T为 int和char时依旧是两种不同的类只不过不由我们手动实现而是交给编译器去做了。 补充说明 模板不支持分离编译不能把声明写在.h文件定义写在.cpp文件中。如果非要分离的话模板是支持写在同一个文件里的。 可以把声明留在类里定义写在类外同一个文件里。 用下面的例子展示下 声明与定义分离的写法 class Stack
{
public:void Push(const T x); //声明写在类里
private:T* _a; int _top; int _capacity;
};
//定义在类外
// 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
templatetypename T
void StackT::Push(const T x)
{if (_top _capacity){……}_a[_top] x;_top;
} 当然都写在类里面也是可以的。 应用类模板
回到刚刚的那种场景我们用类模板处理一下
templatetypename T
class Stack
{
public:Stack(int capacity 4) :_a(nullptr), _top(0) , _capacity(0) {if (capacity 0) {_a new T[capacity]; _capacity capacity;_top 0;}}
private:T* _a; //用模板不同的类型都可以套int _top; int _capacity;
};
int main()
{Stackint s1; //s1是int类型Stackchar s2; //s2是char类型return 0;
}
