目錄

0.前言

1.類模板基本使用

2.類模板繼承

2.1類模板繼承過程中的模板參數

情況1：父類非模板，子類為模板

情況2：父類模板，子類為非模板

情況3：父類模板，子類為模板

3.STL中的模板類分析

3.1STL中list繼承關系

3.2STL中vector繼承關系

后續補充

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0.前言

本篇將整理類模板部分知識點。因為相關知識點可能較多，所以后面會將相關內容不斷補充到這篇文章中。

1.類模板基本使用

類模板基本使用是這樣的：

// 類模板繼承
#include<iostream>template <typename T>
class Base {
public:T data;Base(T val) : data(val) {}
};template <typename T>
class Derived : public Base<T> {
public:Derived(T val) : Base<T>(val) {}void print() {std::cout << "Derived data: " << this->data << std::endl;// std::cout << "Derived data: " << data << std::endl;}
};int main(void){Derived<int> d(42);d.print(); // 輸出: Derived data: 42return 0;
}

此外，還有一個很陰間的用法，類模板模板參數，它的使用大概是下面這樣的：

#include<vector>
template<typename T>
using vector = std::vector<T>;
template<typename T,template<typename U> class Con>
class Container {
public:Con<T> item;Container(T val) {item.push_back(val);std::cout << "Container initialized with value: " << val << std::endl;}void display() {for(auto & elem : item) {std::cout << elem << " ";}     }
};int main(void){Container<int, vector> c(100);c.display(); // 輸出: Container holds: 100return 0;
}

2.類模板繼承

2.1類模板繼承過程中的模板參數

情況1：父類非模板，子類為模板

嚴格來說，不算類模板繼承，但是也列舉在這里。代碼如下：

class Base {
public:int data;Base(int val) : data(val) {}
};template <typename T>
class Derived : public Base{
public:Derived(T val) : Base(val) {}void print() {std::cout << "Derived data: " << this->data << std::endl;// std::cout << "Derived data: " << data << std::endl;}
};

情況2：父類模板，子類為非模板

這種情況可能不嚴謹，但是從內存角度來說，它的意思是父類對應的內存由實例化確定，子類內存是確定的。

template <typename T>
class Derived : public Base<T>{
public:Derived(int val) : Base<T>(val) {}void print() {std::cout << "Derived data: " << this->data << std::endl;// std::cout << "Derived data: " << data << std::endl;}
};

情況3：父類模板，子類為模板

這種情況是比較典型的模板類繼承，代碼如下：

template <typename U,typename T>
class Derived : public Base<T>{
public:Derived(T val) : Base<T>(val) {}void print() {std::cout << "Derived data: " << this->data << std::endl;// std::cout << "Derived data: " << data << std::endl;}
};

3.STL中的模板類分析

3.1STL中list繼承關系

下圖為GCC 8.1.0的list的繼承關系圖，你知道它的大小嗎？

如果對繼承和包含不熟悉可以移步另一篇文章：

C++繼承和包含知識及測試代碼-CSDN博客

已知條件為：

（1）空心箭頭表示繼承(is-a)，實心箭頭表示包含(has-a)；

（2）_List_node_base包含的兩個元素是指針類型。

（3）_M_size為 unsigned long long類型

----------------------------------------------------------分割線--------------------------------------------------------------

其實list的大小和以下這個結構體是相等的。其中兩個指針對應著鏈表（雙向）節點的中的兩個指針，另外一個對應鏈表的長度信息。在64bit編譯器中，我輸出的結果是24字節。

struct A{_List_node_base* a;_List_node_base* b;unsigned long long c;
};

更直觀的，如果對vscode熟悉的話，可以看一下debug界面。如下圖，是不是對list結構更清晰了一點呢？

3.2STL中vector繼承關系

看完了list，看下常用的vector，它相對要簡單一些，可以看出它的大小嗎？

已知條件為：

_Vector_impl包含的三個元素都是指針類型。

----------------------------------------------------------分割線--------------------------------------------------------------

同樣的，在64bit編譯器中，我輸出的結果是24字節。在vscode中，可以看到其內存布局如下圖：

后續補充

此部分由于比較復雜，后續會繼續補充！