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👻 概念
- 泛型编程 —— 以一种独立于任何特定类型的方式编写代码，如向量有
vector <int>或vector <string> - 模板 —— 泛型编程的基础，是创建泛型类或函数的蓝图或公式
👻 函数模板
👾语法格式
使用 关键字 template 声明模板
template <typename T> return_type function_name(parameter list) {// 函数主体
}
template <typename T>—— 声明模板参数return_type—— 返回类型function_name—— 名称parameter list—— 函数参数列表
👾示例代码
template <typename T> inline T const& Max (T const& a, T const& b) {return a < b ? b:a;
}...int i = 5, j = 1;
cout << "Max(i, j) = " << Max(i, j) << endl; // Max(i, j) = 5double f1 = 5.5, f2 = 1.5;
cout << "Max(f1, f2) = " << Max(f1, f2) << endl; // Max(f1, f2) = 5.5string s1 = "Hello", s2 = "World";
cout << "Max(s1, s2) = " << Max(s1, s2) << endl; // Max(s1, s2) = World
template <typename T> inline T const& Max (T const& a, T const& b) { return a < b ? b:a; }
inline—— 建议编译器函数内联展开，减少调用开销（函数主体很短）&—— 使用引用避免复制对象，提高效率const—— 保证参数不会被修改
👻 类模板
👾语法格式
template <class T> class class_name {// 类主体
}
template <class T> return_type class_name<T>::function_name(parameter list) {// 类成员函数主体
}
template <class T>—— 声明模板参数class_name—— 类名
👾示例代码
template<class T> class Stack {private:vector<T> elems;public:bool empty() const;void push(T const&);void pop();T top() const;
};/* 为空返回真 */
template<class T> bool Stack<T>::empty() const { return elems.empty(); }/* 入栈 */
template<class T> void Stack<T>::push(T const& elem) { elems.push_back(elem); } // 追加传入元素的副本/* 出栈 */
template<class T> void Stack<T>::pop() {if(elems.empty()) throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");elems.pop_back(); // 删除最后一个元素
}/* 返回栈顶元素 */
template<class T> T Stack<T>::top() const {if(elems.empty()) throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");return elems.back(); // 返回最后一个元素的副本
}...try {Stack<int> intStack; intStack.push(1);cout << intStack.top() <<endl; // 输出 1intStack.pop();intStack.pop();
} catch (exception const& ex) {cerr << "Exception: " << ex.what() << endl; // 输出 Exception: Stack<>::pop(): empty stackreturn -1;
}
在类成员函数内部声明时，通常不需要指定参数名
elem，即直接使用push(T const&)void push(T const&);在类成员函数外部定义时，需要指定参数名，因为是函数的具体实现部分，即
push(T const& elem)template <class T> void Stack<T>::push(T const& elem) { ... }在声明中省略参数名，优点：
- 简洁性：声明的目的是告诉编译器函数的签名，而不是具体的实现细节。省略可以使声明更加简洁。
- 一致性：参数名在声明中可能没有实际意义，不会被编译器使用。省略可以避免不必要的冗余。
在定义模板类的成员函数时，必须指定模板参数
Stack<T>，确保编译器能够正确地实例化模板类，即：template <class T> void Stack<T>::pop() { ... } // 正确的，Stack<T>::pop template <class T> void Stack::pop() { ... } // 错误的，Stack::pop
关键字 const在函数声明和定义中可以用于修饰成员函数，表示该成员函数不会修改对象的任何成员变量。这种函数称为常量成员函数或const 成员函数template <class T> T Stack<T>::top() const { ... }
const成员函数
- 不修改对象的任何成员变量，使得其可以在
const对象上调用，而不违反const的语义const Stack<int> intStack; intStack.push(4); // 编译错误，无法调用 int top = intStack.top(); // 编译正确，只有 const 成员函数可以调用
- 不能调用非
const成员函数，只能调用其他const成员函数
const对象：
- 只能调用对象的
const成员函数。