C++教程第09篇 模板.doc

第8章 模 板 8-1. 教学目的与要求 1．理解模板的概念； 2．掌握模板定义和使用方法。 8-2. 主要内容及重点： 通过模板机制可以提供一种通用的方法来开发可重用的代码，即可以创建参数化的C++类型。 模模板分为两种类：函数模板和类模板。 本章着重介绍有关模板的感念、定义和使用模板的方法等。 8-3. 第8章 模板-课件 3-4. 8-4. 第8章 模板-复习总结 模板是一种安全的、高效的重用代码的方式。C++有函数模板和类模板，在使用模板时，必须将模板中的模板参数实例化为模板函数和模板类。可以通过在创建对象或函数时传递类型参数的方式决定其行为。 每个模板类的实例是一个实际的对象，可以象其他对象一样使用，甚至可以作为函数的参数或返回值。 8-5. 第8章 模板-练习 8-5-1.思考题： 1）. 函数模板与重载有什么关系？ 2）. 试区分模板函数与函数模板。 3）. 模板函数与重载的普通非模板函数被调用时的匹配先后顺序如何？ 4）. 试区分类模板与模板类。 5）. 如何从模板类派生出非模板类？ 8-5-2.练习题： 课后练习题见练习单元。 第九章 模 板 通过模板机制可以提供一种通用的方法来开发可重用的代码，即可以创建参数化的C++类型。 模板分为两种类：函数模板和类模板。 本章着重介绍有关模板的感念、定义和使用模板的方法等。 9.1 函数模板 9.1.1 函数模板的概念及说明 9.1.1.1 函数模板的概念 若一个程序的功能仅仅针对某种特定的数据类型进行处理，则可将这些特定的数据类型说明为参数，将该程序说明为模板，这样只要将这些参数指定为任何类型的数据，就可以让该程序对所指定的数据类型进行同样的操作。 例定义max ()函数，对两个数据进行比较，这两个数据都是整型或实型。 int max (int a, int b) { if(ab) return a; else return b; }? double max (double a, double b) { if(ab) return a; else return b; } char max (char a, char b) { ... }? ... 为了实现交换各种同类型的数据，需要定义一系列的重载的max ()函数，这就给编程人员带来麻烦。 一种简单的方法，是将它们写成一个通用的函数（模板），将不同的数据类型抽象为一个通用的参数，在调用过程中再指定具体的数据类型，这样就可以简化程序。 实际上，若“提取”出一个可变化的类型参数T，则可“综合”成为如下的同一个函数（模板），它实际上代表着一组函数： T max (T a, T b) { if(ab) return a; else return b; } 在C++中定义完整的函数模板max时，格式如下： template class T T max (T a, T b) { if(ab) return a; else return b; } 9.1.1.2 函数模板说明 C++允许用户为函数定义模板，称为“函数模板”，当用户需要编写程序代码几乎完全相同的多个重载函数时，可以使用函数模板。 函数模板的定义一般形式是： template模板参数表 函数返回类型函数名(函数形参表) { //函数模板的定义 } 1）template ， 关键字表示模板声明； 2）模板参数，可以有一个或多个，各参数之间用逗号隔开，模板参数表中的每个参数之前都有关键字class； 3）函数返回类型，可以是普通类型，也可以是模板参数表中指定的类型。 4）函数形参表，给出函数的若干个参数，它们可以是普通类型，也可以是模板参数表中指定的类型； 5）且模板参数表中指明的类型参数一般都要用于函数形参表中，即模板该参数应该出现在上述的“返回类型”或“参数表”或“函数体”中，否则没有可变性，只能定义出一个具体的函数。 6) 模板的参数还可以实例化为用户自定义类型。 函数模板不是一个真实的函数，编译系统不为其产生任何可执行的代码，它只是对函数的描述，表示它每次能单独处理在模板参数表中说明的数据类型。当编译系统发现该函数调用（函数名（实参））时，编译系统就会根据实参的类型，判断是否完全匹配函数模板中对应的函数形参表，如果完全匹配，则生成一个重载函数。该重载函数的定义体与函数模板的定义体相同，只是用实参的实际类型去替换函数形参表中与模板参数表