C++ 模板

模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。

每个容器都有一个单一的定义，比如 向量 ，我们可以定义许多不同类型的向量，比如 vector <int> 或 vector <string> 。

您可以使用模板来定义函数和类，接下来让我们一起来看看如何使用。

函数模板

模板函数定义的一般形式如下所示：

template < typename type > ret - type func - name ( parameter list ) { // 函数的主体 }

在这里，type 是函数所使用的数据类型的占位符名称。这个名称可以在函数定义中使用。

下面是函数模板的实例，返回两个数中的最大值：

实例

#include < iostream > #include < string > using namespace std ; template < typename T > inline T const & Max ( T const & a , T const & b ) { return a < b ? b : a ; } int main ( ) { int i = 39 ; int j = 20 ; cout << " Max(i, j): " << Max ( i , j ) << endl ; double f1 = 13 .5 ; double f2 = 20 .7 ; cout << " Max(f1, f2): " << Max ( f1 , f2 ) << endl ; string s1 = " Hello " ; string s2 = " World " ; cout << " Max(s1, s2): " << Max ( s1 , s2 ) << endl ; return ; }

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： 

									Max(i, j): 39
Max(f1, f2): 20.7
Max(s1, s2): World

类模板

正如我们定义函数模板一样，我们也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示： 

									template <class type> class class-name {
.
.
.
}

在这里， type 是占位符类型名称，可以在类被实例化的时候进行指定。您可以使用一个逗号分隔的列表来定义多个泛型数据类型。

下面的实例定义了类 Stack<>，并实现了泛型方法来对元素进行入栈出栈操作：

实例

#include < iostream > #include < vector > #include < cstdlib > #include < string > #include < stdexcept > using namespace std ; template < class T > class Stack { private : vector < T > elems ; // 元素 public : void push ( T const & ) ; // 入栈 void pop ( ) ; // 出栈 T top ( ) const ; // 返回栈顶元素 bool empty ( ) const { // 如果为空则返回真。 return elems . empty ( ) ; } } ; template < class T > void Stack < T >:: push ( T const & elem ) { // 追加传入元素的副本 elems . push_back ( elem ) ; } template < class T > void Stack < T >:: pop ( ) { if ( elems . empty ( ) ) { throw out_of_range ( " Stack<>::pop(): empty stack " ) ; } // 删除最后一个元素 elems . pop_back ( ) ; } template < class T > T Stack < T >:: top ( ) const { if ( elems . empty ( ) ) { throw out_of_range ( " Stack<>::top(): empty stack " ) ; } // 返回最后一个元素的副本 return elems . back ( ) ; } int main ( ) { try { Stack < int > intStack ; // int 类型的栈 Stack < string > stringStack ; // string 类型的栈 // 操作 int 类型的栈 intStack . push ( 7 ) ; cout << intStack . top ( ) << endl ; // 操作 string 类型的栈 stringStack . push ( " hello " ) ; cout << stringStack . top ( ) << std :: endl ; stringStack . pop ( ) ; stringStack . pop ( ) ; } catch ( exception const & ex ) { cerr << " Exception: " << ex . what ( ) << endl ; return - 1 ; } }

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： 

									7
hello
Exception: Stack<>::pop(): empty stack