C++程序设计课件(第6章).ppt

第6章 模板 本章学习重点掌握内容： 函数模板的定义、语法格式及使用注意事项 函数模板的实例化 函数模板与模板函数的区别 类模板的定义及使用注意事项 类模板的实例化 派生类和类模板的关系 第6章 模板 6.1 函数模板 6.2 类模板 6.3 综合应用实例 6.1 函数模板 学习模板函数之前，首先看看函数重载存在的缺陷。 【例6.1】函数重载例题 #includeiostream.h int max(int x, int y) { return xy?x:y ; } char max(char x, char y) { return xy? x:y ; } void main() { int x = 7; int y = 4; coutmax( x, y)endl; double a = 3.5; double b = 4.5; coutmax( a, b)endl; } 6.1 函数模板 例6.1中，在调用max(x, y)时，没有问题；在调用max(a, b)时会出现编译错误，因为没有定义double类型的重载版本。 对于上面的max()函数，它们具有同样的功能，能否只写一套代码呢？ C++引入了函数模板解决这个问题。 6.1.1 函数模板语法 函数模板定义的语法格式如下: template class T1, class T2, … 类型名 函数名（参数表） { 函数体的定义 } 其中，template是声明函数模板的关键字。template后一对“”括起来且用“,”分隔的是函数模板参数表。 6.1.1 函数模板语法 模板参数分为模板类型参数和模板非类型参数。模板类型参数代表一种类型 每个模板类型参数前必须用关键字class或typename标识,表示“一个用户定义的或固有的数据类型” 。 模板非类型参数是一个普通的参数声明，要求在编译期就确定它的值，也就是说模板非类型参数必须是个编译期常量。 模板函数可以先定义后使用；也可以先声明，再使用，最后定义。 6.1.2 函数模板实例化 根据函数模板构造函数的过程称为函数模板实例化，这个过程是隐式发生的。 为了判断用作模板实参的实际类型和值，编译器需要检查函数调用提供的函数实参的类型。 用函数实参的类型来决定模板实参的类型和值的过程被称为模板实参推演。也可以显式地指定模板实参。 在取函数模板实例的地址时，必须能够通过上下文环境为一个模板实参决定一个唯一的类型或值。否则，就会产生编译时错误。 【例6.2】模板函数实现例6.1的函数重载例题。 #includeiostream.h template class T T max(T x, T y) { return xy? x:y ; } void main() { int x = 7; int y = 4; coutx和y的较大值是：; coutmax( x, y)endl; double a = 3.5; double b = 4.5; couta和b的较大值是：; coutmax( a, b)endl; } 此时，无论是调用max(x, y)还是调用max(a, b)都没有问题。这是因为，当编译器遇到表达式max(x, y)时，它就有哪些信誉好的足球投注网站与实参x，y相匹配的实max()，由于x，y的类型都是int，并且函数模板声明并使用了一个参数T，所以匹配也就确定了，编译器产生了一个如下所示的函数。 int max(int x, int y) { return xy?x:y ; } 当编译器遇到表达式max(a, b)时，有哪些信誉好的足球投注网站与实参a，b相匹配的实max()，由于a，b的类型都是double，并且函数模板声明并使用了一个参数T，所以匹配也就确定了，编译器产生了一个如下所示的函数。 double max(double x, double y) { return xy?x:y ; } 6.1.3 函数模板和模板函数 函数模板指定了怎样根据一组或更多实际类型或值构造出独立的函数。模板函数是根据函数模板构造出来的函数。二者区别如下： （1）函数模板与模板函数的关系好比类与对象的关系。函数模板与类的定义相似，而模板函数与对象的定义相似。 （2）函数模板是个模板，用来生成函数。模板函数是个函数，由函数模板生成。 6.1.3 函数模板和模板函数 （3）函数模板是程序员用代码写出来的，模板函数是编译系统在编译时根据函数模板自动生成的。 （4）函数模板是模板的定义，是一类函数的抽象，代表了一类具有相同功能的函数，