《c++提高编程》类模板

一、模板

3、类模板

类模板作用：建立一个通用的类，类中的成员数据类型可以不具体定制，用一个虚拟的类型来代表。

1）语法：

template

类

3）类模板和函数模板的区别

主要有两点：

（1）类模板没有自动推导的使用方式

（2）类模板在模板参数列表中可以有默认参数

4）类模板中成员函数创建时机

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时间是有区别的：

普通类中的成员函数一开始就创建了。而类模板中的成员函数调用时才创建

5）类模板作函数参数

类模板实例化出来的对象向函数传参的方式（3种）

（1）指定传入的类型---直接显示对象的数据类型（常用）

（2）参数模板化---将对象中的参数变为模板进行传递

查看参数的类型

（3）整个类模板化---将这个对象类型模板化进行传递

6）类模板与继承

当类模板碰到继承时，应注意：

（1）当子类继承的父类是一个类模板时，子类在声明时要指定父类中T的类型

（2）如果不指定，编译器无法给子类分配内存

（3）如果想灵活指定出父类中T的类型，子类也需要变为类模板

7）类模板成员函数的类外实现

8）类模板的分文件的编写

问题：类模板中成员函数创建时机是在调用阶段，导致分文件编写时链接不到

解决：

方式1：直接包含.cpp文件

方式2：将声明和实现写到同一个文件中，并更名为.hpp,.hpp是约定的名称 并不是强制。

9）类模板与友元

全局函数类内实现：直接在类内声明友元即可。

全局函数类外实现：需要提前让编译器知道全局函数的存在。

10)模板案例：写一个通用数组类 实现以下功能：

1、可以对内置数据类型以及自定义数据类型进行存储

2、将数组中数据存放到堆区

3、构造函数中可以传入数组的容量

4、提供对应的拷贝构造函数以及operator=防止浅拷贝问题

5、尾插法、尾删法

6、通过下标方式访问数组元素

7、可获取数组中当前元素个数以及数组容量

代码：

.hpp文件

//自己的通用数组类
#pragma once
#include
using namespace std;
#include

template
class MyArray {
private:
	T * pAddress;//将数据放在堆中
	int m_Capacity;
	int size;
public:
	MyArray(int capacity)
	{
		cout << "MyArray有参构造调用" << endl;
		this->m_Capacity = capacity;
		this->size = 0;
		this->pAddress = new T[this->m_Capacity];
	}

	//拷贝构造
	MyArray(const MyArray& arr)
	{
		cout << "MyArray拷贝构造调用" << endl;
		this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
		this->size = arr.size;
		//this->pAddress = arr.pAddress 在堆区的数据不能直接这样复制
		//深拷贝
		this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];
		for (int i = 0; i < arr.size; i++)
		{
			this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
		}
	}

	//重载= 防止浅拷贝 a=b=c时b、c值为空的情况
	MyArray& operator=(const MyArray& arr)
	{
		cout << "MyArray operator=重载调用" << endl;
		//先判断堆区是否有数据 有则先释放
		if (this->pAddress != NULL)
		{
			delete[] this->pAddress;
			this->pAddress = NULL;
			this->m_Capacity = 0;
			this->size = 0;
		}
		//深拷贝
		this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
		this->size = arr.size;
		this->pAddress = new T[this->m_Capacity];
		for (int i = 0; i < arr.size; i++)
		{
			this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
		}
		return *this;
	}

	//尾插法：
	void Push_Back(const T &val)
	{
		//判断容量是否已满
		if (this->size == this->m_Capacity)
		{
			cout << "容量已满，无法插入！" << endl;
			return;
		}
		this->pAddress[this->size] = val;
		size++;
	}

	//尾删法
	void Pop_Back()
	{
		//让用户访问不到最后一个元素 即逻辑尾删
		if (this->size == 0)
		{
			cout << "无元素" << endl;
			return;
		}
		this->size--;
	}

	//通过下标的方式访问数组中元素 重载[]符号 注意若要最终返回的元素可以以arr[0]=100 的方式 则需要加&
    T& operator[](int index)
    {
        return this->pAddress[index];
    }

    //返回数组容量
    int get_Capacity()
    {
        return this->m_Capacity;
    }

    //返回数组大小
    int get_Size()
    {
        return this->size;
    }

	//析构
	~MyArray()
	{
		cout << "MyArray析构调用" << endl;
		if (this->pAddress != nullptr)
		{
			delete [] this->pAddress;
			this->pAddress = NULL;
		}
	}
};

.cpp文件

//实现一个通用的数组类


#include "MyArray.hpp"

void PrintArray(MyArray &arr);

void test01()
{
	MyArrayM(5);
	//MyArrayarr1(M);//测试拷贝构造函数
	//MyArrayarr2(100);
	//arr2 = arr1;//测试=重载
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        M.Push_Back(i);
    }
    cout << "M[3]:" << M.operator[](3) << endl;
    PrintArray(M);
    cout << "M的容量：" << M.get_Capacity() << endl;
    cout << "M的大小：" << M.get_Size() << endl;
    MyArrayM1(M);
    PrintArray(M1);
    cout << "M1的容量：" << M1.get_Capacity() << endl;
    cout << "M1的大小：" << M1.get_Size() << endl;
    cout << "尾删后" << endl;
    M1.Pop_Back();
    cout << "M1的容量：" << M1.get_Capacity() << endl;
    cout << "M1的大小：" << M1.get_Size() << endl;
}

void PrintArray(MyArray &arr)
{
    for (int i = 0; im_age = age;
        this->m_name = name;
    }
};

void PrintPerson(MyArrayarr)
{
    for (int i = 0; i < arr.get_Size(); i++)
    {
        cout << "姓名：" << arr[i].m_name << " 年龄：" << arr[i].m_age << endl;
    }
}

void test02()
{
    MyArray arr(10);
    Person p1("张三",18);
    Person p2("李四",30);
    Person p3("王五",19);
    Person p4("赵六",28);
    Person p5("郑七",27);
    Person p6("孙八",19);
    Person p7("吴九",38);
    Person p8("胡十",28);
    cout << "没插入前容量:" << arr.get_Capacity() << " 大小为：" << arr.get_Size() << endl;
    arr.Push_Back(p1);
    arr.Push_Back(p2);
    arr.Push_Back(p3);
    arr.Push_Back(p4);
    arr.Push_Back(p5);
    arr.Push_Back(p6);
    arr.Push_Back(p7);
    arr.Push_Back(p8);
    cout << "插入后容量:" << arr.get_Capacity() << " 大小为：" << arr.get_Size() << endl;
    PrintPerson(arr);
    
}


int main()
{
    test01();
	test02();
	return 0;
}

运行结果：