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    C++ 泛型编程详解

    栏目:代码类 时间:2020-02-06 21:08

    泛型编程与面向对象编程的目标相同,即使重用代码和抽象通用概念的技术更加简单。但是面向对象编程强调编程的数据方面,泛型编程强调的是独立于特定数据类型。

    这一篇介绍一下 C++ 编程中与面向对象并列的另一大分支——泛型编程,这一篇主要介绍函数模板、类模板和成员模板三大部分

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    泛型编程

    模板是泛型编程的一种重要思想,STL(Standard Template Library,标准模板库)是采用模板实现的一个实例
    函数模板

    对比函数重载(同一作用域内函数名相同,参数列表不同的函数),函数模板只需要一个函数就实现了函数重载的部分功能(参数个数相同类型不同,函数重载需要定义多个同名参数列表不同的函数)

    template<typename T, typename Y> // 这也可以写 template<class T, class Y> 此处的 class 和 typename 作用相同
    void tfunc(T& t, Y& y) {
     cout << t << " " << y << endl;
    }
    int n = 2;
    double d = 2.1;
    tfunc(n, d);
    
    // 运行结果:2 2.1

    函数模板具体化,函数模板具体化就是将某一(某几)个要处理的类型单独处理,需要单独写一个实现,形式是 template<> void fun(type& t);,函数模板的具体化和普通函数可以同时存在,调用顺序是 普通函数 > 函数模板具体化 > 模板函数

    // ====== 测试一:函数模板针对特殊数据类型具体化 ======
    struct Node {
     int val;
     Node* next;
    };
    // 函数模板
    template<typename T> 
    void tfunc(const T& t) {
     cout << "template: " << t << endl;
    }
    // 函数模板具体化(用于处理Node类型数据)
    template<> 
    void tfunc<Node>(const Node& node) {
     cout << "template<Node>: " << node.val << endl;
    }
    // 函数模板具体化(用于处理int类型数据)
    template<> 
    void tfunc<int>(const int& n) {
     cout << "template<int>: " << n << endl;
    }
    // 普通函数
    void tfunc(const int& n) {
     cout << "tfunc(): " << n << endl;
    }
    double d = 2.1;
    tfunc(d); // 函数模板未具体化double类型函数,调用模板
    Node node{ 2, nullptr };
    tfunc(node); // 函数模板具体化Node类型函数,调用函数模板的具体化
    int n = 2;
    tfunc(n); // 函数模板具体化int类型函数,也存在普通函数,调用普通函数
    // ====== 测试二:函数模板部分具体化 ======
    template<typename T1, typename T2>
    void tfunc(T1 t1, T2 t2) {
     cout << typeid(T1).name() << " and " << typeid(T2).name() <<": " << t1 << " " << t2 << endl;
    }
    template<typename T1>
    void tfunc(T1 t1, int i) {
     cout << typeid(T1).name() << " and " << "int: " << t1 << " " << i << endl;
    }
    template<typename T2>
    void tfunc(long l, T2 t2) {
     cout << "long and " << typeid(T2).name() << ": " << l << " " << t2 << endl;
    }
    template<>
    void tfunc(short l, int i) {
     cout << "long and int: " << l << " " << i << endl;
    }
    // 分别调用以上四个模板函数
    tfunc(char('c'), char('c'));
    tfunc(char('c'), int(10));
    tfunc(long(10), char('c'));
    tfunc(short(10), int(10));

    函数模板实例化,让编译器生成指定类型的函数定义,不用写函数的实现,形式是 template void fun(type& t);

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