C++之8|模板与特化

C++学习
八、模板
- 1、类型模板1-模板函数
- - 例36、template（1）
- 2、类型模板2-模板类
- - 例37、template（2）
- 3、非类型模板
- - 例38、template（3）
- 4、特化
- - 例39、template（4）
八、模板 1、类型模板1-模板函数例36、template（1）
假如我现在想实现简单的加法运算，那么就要考虑数据的类型。先考虑只有两种情况：整数的和小数的。
于是就可以确定案例函数有add(1, 2)和add(1.1, 2.3)，如下
#include 
#include 

using namespace std;

int add(int a, int b)
{
	return a+b;
}

double add(double a, double b)
{
	return a+b;
}

int main()
{
	cout<< add(1, 2) < 
执行结果 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2$ g++ template1.cpp 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2$ ./a.out
3
3.4
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2$ 
 
然后就发现这个add()函数只是类型不同，实现方式都是一样。这时候模板的妙处就展现出来了。 
如下 
#include 
#include 

using namespace std;

template
XXX add(XXX a, XXX b)
{
	return a+b;
}

int main()
{
	cout<< add(1, 2) < 
执行结果一样 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2$ g++ template2.cpp 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2$ ./a.out
3
3.4
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2$ 
 
2、类型模板2-模板类 
例37、template（2） 
回顾之前的例11 、例23 、例25 的arr.h 
#ifndef _ARR_
#define _ARR_

class ARR{
public:
	ARR():tail(0){
	}

	void addtail(int data);
	void show(void);
private:
	int data[100];
	int tail;
};

#endif
 
发现私有成员data[100] 的数据类型是固定死了的（int），后面凡是数据都得整型int处理，比如3.7就会当成3，使数据出错。为了变得通用，就可以使用模板来处理，从而灵活运用。案例如下 
arr.h 
#ifndef _ARR_
#define _ARR_

template 

class ARR{
public:
	ARR():tail(0){
	}

	void addtail(XXX data);
	void show(void);
private:
	XXX data[100];
	int tail;
};

#endif
 
arr.cpp 
#include "arr.h"
#include 
#include 

using namespace std;

template 

void ARR::addtail(XXX data)
{
    	this->data[tail++] = data;
}

template 
void ARR::show(void)
{
    	int i = 0;
    	for(; i 
main.cpp 
#include "arr.h"

int main()
{
    ARR arr;
    
    arr.addtail(1);
    arr.addtail(3);
    arr.addtail(6);
    arr.addtail(9);
    
    arr.show();
}
 
运行结果 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR1$ ls
arr.cpp  arr.h  main.cpp
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR1$ g++ *.cpp
/tmp/ccm4VpzB.o: In function `main':
main.cpp:(.text+0x39): undefined reference to `ARR::addtail(int)'
main.cpp:(.text+0x4d): undefined reference to `ARR::addtail(int)'
main.cpp:(.text+0x61): undefined reference to `ARR::addtail(int)'
main.cpp:(.text+0x75): undefined reference to `ARR::addtail(int)'
main.cpp:(.text+0x84): undefined reference to `ARR::show()'
collect2: error: ld returned 1 exit status
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR1$ 
 
出现这个问题是因为在C++中不支持模板分两部分来写（arr.c 和arr.h ） 
所以需要把这两个整合到一块去（整合到arr.h 中），成如下的arr.h 
#ifndef _ARR_
#define _ARR_
#include 

using namespace std;


template 
class ARR{
public:
	ARR():tail(0){
	}

	void addtail(XXX data);
	void show(void);
private:
	XXX data[100];
	int tail;
};


template 
void ARR::addtail(XXX data)
{
    	this->data[tail++] = data;
}

template 
void ARR::show(void)
{
    	int i = 0;
    	for(; i 
main.cpp 保持之前那样 
#include "arr.h"

int main()
{
    ARR arr;
    
    arr.addtail(1);
    arr.addtail(3);
    arr.addtail(6);
    arr.addtail(9);
    
    arr.show();
}
 
运行结果 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR2$ ls
a.out  arr.h  main.cpp
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR2$ g++ main.cpp 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR2$ ./a.out
1,3,6,9,
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR2$ 
 
然后假设我添加的是浮点数，可以改写如下 
#include "arr.h"

int main()
{
#if 0
    ARR arr;
    arr.addtail(1);
    arr.addtail(3);
    arr.addtail(6);
    arr.addtail(9);
#endif
    ARR arr;
    arr.addtail(1.7);
    arr.addtail(3.5);
    arr.addtail(6.8);
    arr.addtail(9.6);
    
    arr.show();
}
 
执行结果依然没问题 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR2$ ls
a.out  arr.h  main.cpp
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR2$ g++ main.cpp 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR2$ ./a.out
1.7,3.5,6.8,9.6,
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR2$ 
 
这就是模板的魅力！！！ 
3、非类型模板 
template 
class List{
public:
    	List();
    	~List();
private:
    	T arr[SIZE];
    	int num;
};
 
例38、template（3） 
参照例37，把数组大小也变为模板方式 
arr.h 
#ifndef _ARR_
#define _ARR_

#include 

using namespace std;

template 
class ARR{
public:
	ARR():tail(0){
	}

	void addtail(XXX data);
	void show(void);
	
private:
	XXX data[SIZE];
	int tail;
};

template 
void ARR::addtail(XXX data)
{
	this->data[tail++] = data;
}

template 
void ARR::show(void)
{
	int i = 0;
	for(;i 
main.cpp 
#include "arr.h"

int main()
{
	ARR arr;//类型为int，size为100

	arr.addtail(1);
	arr.addtail(3);
	arr.addtail(6);
	arr.addtail(9);

	arr.show();

	ARR arr1;//类型为double，size为1000

	arr1.addtail(1.7);
	arr1.addtail(3.5);
	arr1.addtail(6.8);
	arr1.addtail(9.6);

	arr1.show();
}
 
执行结果 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR3$ ls
a.out  arr.h  main.cpp
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR3$ g++ main.cpp
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR3$ ./a.out
1,3,6,9,
1.7,3.5,6.8,9.6,
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2/ARR3$ 

 
4、特化 
特化 
template <>
class List{
public:
    	List();
    	~List();
private:
    	int arr[100];
    	int num;
};
 
偏特化 
template 
class C{
public:
    	A a;
    	B b;
};

class C{//特化B为int 类型，至于A什么类型并没有没有特化，这种有针对的特化就是偏特化
    
};
 
例39、template（4） 
在例36中我们已经实现int类型和double类型公用的模板，但现在遇到个判断真假的逻辑加法运算需求（全真才为真，否则为假）。 
然后发现这个模板不管用了。 
#include 
#include 

using namespace std;

template
XXX add(XXX a, XXX b)
{
	return a+b;
}

int main()
{
#if 0
	cout<< add(1, 2) < 
运行结果 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2$ g++ template3.cpp 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2$ ./a.out
1
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2$ 
 
根据需求，一真一假结果为假即为0，而这里是1，所以是错误的。于是我们可以使用特化来解决此问题。 
#include 
#include 

using namespace std;

template
XXX add(XXX a, XXX b)
{
	return a+b;
}

template <>
bool add(bool a, bool b)
{
	if(a == true && b == true)
		return true;
	return false;
}

int main()
{
#if 0
	cout<< add(1, 2) < 
运行结果 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2$ g++ template3.cpp 
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2$ ./a.out
0
1
@ubuntu:/mnt/hgfs/ub2$
C++之8|模板与特化

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