摘要:本文主要向大家介绍了C++语言- 泛型编程之函数模板(详解),通过具体的内容向大家展示,希望对大家学习C++语言有所帮助。
本文主要向大家介绍了C++语言- 泛型编程之函数模板(详解),通过具体的内容向大家展示,希望对大家学习C++语言有所帮助。
当我们想写个Swap()交换函数时,通常这样写:
void Swap(int& a, int& b)
{
int c = a;
a = b;
b = c;
}
但是这个函数仅仅只能支持int类型,如果我们想实现交换double,float,string等等时,就还需要从新去构造Swap()重载函数,这样不但重复劳动,容易出错,而且还带来很大的维护和调试工作量。更糟的是,还会增加可执行文件的大小.
所以C++引入了泛型编程概念
在C++里,通过函数模板和类模板来实现泛型编程(类模板在下章将讲解)
函数模板
· 一种特殊的函数,可通过不同类型进行调用
· 函数模板是C++中重要的代码复用方式
· 通过template关键字来声明使用模板
· 通过typename关键字来定义模板类型
比如:
template <typename T> //声明使用模板,并定义T是一个模板类型
void Swap(T& a, T& b) //紧接着使用T
{
T c = a;
a = b;
b = c;
}
当我们使用int类型参数来调用上面的Swap()时,则T就会自动转换为int类型.
函数模板的使用
· 分为自动调用和显示调用
例如,我们写了一个Swap函数模板,然后在main()函数里写入:
int a=0;int b=1;
Swap(a,b); //自动调用,编译器根据a和b的类型来推导
float c=0;float d=1;
Swap<float>(c,d); //显示调用,告诉编译器,调用的参数是float类型
初探函数模板
写两个函数模板,一个用来排序数组,一个用来打印数组,代码如下:
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >void Sort(T a[], int len)
{
for(int i=1;i<len;i++)
for(int j=0;j<i;j++)
if(a[i]<a[j])
{
T t=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=t;
}
}
template < typename T >void Println(T a[], int len)
{
for(int i=0; i<len; i++)
{
cout << a[i] << ", ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
int a[5] = {5, 3, 2, 4, 1};
Sort(a, 5); //自动调用,编译器根据a和5的类型来推导
Println<int>(a, 5); //显示调用,告诉编译器,调用的参数是int类型
string s[5] = {"Java", "C++", "Pascal", "Ruby", "Basic"};
Sort(s, 5);
Println(s, 5);
return 0;
}
运行打印:
1,2,3,4,5,
Basic,C++, Java,Pascal,Ruby,
深入理解函数模板
为什么函数模板能够执行不同的类型参数?
答:
· 其实编译器对函数模板进行了两次编译
· 第一次编译时,首先去检查函数模板本身有没有语法错误
· 第二次编译时,会去找调用函数模板的代码,然后通过代码的真正参数,来生成真正的函数。
· 所以函数模板,其实只是一个模具,当我们调用它时,编译器就会给我们生成真正的函数.
试验函数模板是否生成真正的函数
通过两个不同类型的函数指针指向函数模板,然后打印指针地址是否一致,代码如下:
#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T> void Swap(T& a, T& b)
{
T c = a;
a = b;
b = c;
}
int main()
{
void (*FPii)(int&,int&);
FPii = Swap ; //函数指针FPii
void (*FPff)(float&,float&);
FPff = Swap ; //函数指针FPff
cout<<reinterpret_cast<void *>(FPii)<<endl;
cout<<reinterpret_cast<void *>(FPff)<<endl; //cout<<reinterpret_cast<void *>(Swap)<<endl; //编译该行会出错,因为Swap()只是个模板,并不是一个真正函数
return 0;
}
运行打印:
0x41ba980x41ba70
可以发现两个不同类型的函数指针,指向同一个函数模板,打印的地址却都不一样,显然编译器默默帮我们生成了两个不同的真正函数
多参数函数模板
在我们之前小节学的函数模板都是单参数的, 其实函数模板可以定义任意多个不同的类型参数,例如:
template <typename T1,typename T2,typename T3>
T1 Add(T2 a,T3 b)
{
return static_cast<T1>(a+b);
}
注意:
· 工程中一般都将返回值参数作为第一个模板类型
· 如果返回值参数作为了模板类型,则必须需要指定返回值模板类型.因为编译器无法推导出返回值类型
· 可以从左向右部分指定类型参数
接下来开始试验多参数函数模板
#include <iostream>
using namespace std;
template<typename T1,typename T2,typename T3>
T1 Add(T2 a,T3 b)
{
return static_cast<T1>(a+b);
}
int main()
{
// int a = add(1,1.5); //该行编译出错,没有指定返回值类型
int a = Add<int>(1,1.5);
cout<<a<<endl; //2
float b = Add<float,int,float>(1,1.5);
cout<<b<<endl; //2.5
return 0;
}
运行打印:
22.5
重载函数模板
· 函数模板可以像普通函数一样被重载
· 函数模板不接受隐式转换
· 当有函数模板,以及普通重载函数时,编译器会优先考虑普通函数
· 如果普通函数的参数无法匹配,编译器会尝试进行隐式转换,若转换成功,便调用普通函数
· 若转换失败,编译器便调用函数模板
· 可以通过空模板实参列表来限定编译器只匹配函数模板
接下来开始试验重载函数模板
#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T>
T Max(T a,T b)
{
cout<<"T Max(T a,T b)"<<endl;
return a > b ? a : b;
}
template <typename T>
T Max(T* a,T* b) //重载函数模板 {
cout<<"T Max(T* a,T* b)"<<endl;
return *a > *b ? *a : *b;
}
int Max(int a,int b) //重载普通函数 {
cout<<"int Max(int a,int b)"<<endl;
return a > b ? a : b;
}
int main()
{
int a=0;
int b=1;
cout<<"a:b="<<Max(a,b) <<endl ; //调用普通函数 Max(int,int)
cout<<"a:b="<<Max<>(a,b)<<endl; //通过模板参数表 调用 函数模板 Max(int,int)
cout<<"1.5:2.0="<<Max(1.5,2.0)<<endl; //由于两个参数默认都是double,所以无法隐式转换,则调用函数模板 Max(double,double)
int *p1 = new int(1);
int *p2 = new int(2);
cout<<"*p1:*p2="<<Max(p1,p2)<<endl; // 调用重载函数模板 Max(int* ,int* )
cout<<"'a',100="<< Max('a',100)<<endl;
//将char类型进行隐式转换,从而调用普通函数 Max(int,int)
delete p1;
delete p2;
return 0;
}
运行打印:
int Max(int a,int b)
a:b=1
T Max(T a,T b)
a:b=1
T Max(T a,T b)1.5:2.0=2
T Max(T* a,T* b)*p1:*p2=2
int Max(int a,int b)'a',100=100
本文由职坐标整理并发布,了解更多内容,请关注职坐标编程语言C/C+频道!
您输入的评论内容中包含违禁敏感词
我知道了
请输入正确的手机号码
请输入正确的验证码
您今天的短信下发次数太多了,明天再试试吧!
我们会在第一时间安排职业规划师联系您!
您也可以联系我们的职业规划师咨询:
版权所有 职坐标-一站式IT培训就业服务领导者 沪ICP备13042190号-4
上海海同信息科技有限公司 Copyright ©2015 www.zhizuobiao.com,All Rights Reserved.
沪公网安备 31011502005948号