函數模板

函數模板使用

函數模板注意事項

自動類型推導，必須推導出一致的數據類型T,才可以使用

模板必須要確定出T的數據類型，才可以使用

普通函數和函數模板的類型轉化

普通函數隱式類型轉化（char轉int）

函數模板正常使用不會發生隱式類型轉化【自動推導】

函數模板隱式類型轉化（char轉int），需要指定類型

普通函數與函數模板調用

1. 如果函數模板和普通函數都可以實現，優先調用普通函數

普通函數實現的情況

普通函數只有聲明的情況

2. 可以通過空模板參數列表來強制調用函數模板

3. 函數模板也可以發生重載

4. 如果函數模板可以產生更好的匹配,優先調用函數模板

模板局限性

不能比較構造的類

解決方法：1、運算符重載 2、模板重載

模板重載：

類模板

類模板使用

類模板和函數模板區別

1. 類模板沒有自動類型推導的使用方式

2. 類模板在模板參數列表中可以有默認參數

類模板中成員函數創建時機

類模板對象做函數參數

1. 指定傳入的類型 --- 直接顯示對象的數據類型

2. 參數模板化 --- 將對象中的參數變為模板進行傳遞

3. 整個類模板化 --- 將這個對象類型 模板化進行傳遞

類模板與繼承

指定類型

子類變類模板

類模板成員函數類外實現

類模板分文件編寫

person.h文件：

#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;template<class T1, class T2>
class Person {
public:T1 m_Name;T2 m_Age;Person(T1 name, T2 age);	//只聲明void show();};

person.cpp文件：

#include "person.h"template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)	//類模板的類外實現
{this->m_Name = name;this->m_Age = age;
}template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::show()
{cout << this->m_Name << " " << this->m_Age << endl;
}

測試代碼

void test() {Person<string,int> p("張三",2);p.show();
}

解決方式1：直接包含.cpp源文件

解決方式2：將聲明和實現寫到同一個文件中，并更改后綴名為.hpp，hpp是約定的名稱，并不是強制

將person.h文件改為person.hpp文件【約定俗成的后綴，代表類模板】：

#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;template<class T1, class T2>
class Person {
public:T1 m_Name;T2 m_Age;Person(T1 name, T2 age);	//只聲明void show();};template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)	//類模板的類外實現
{this->m_Name = name;this->m_Age = age;
}template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::show()
{cout << this->m_Name << " " << this->m_Age << endl;
}

類模板與友元

全局函數類內實現 - 直接在類內聲明友元即可

全局函數類外實現 - 需要提前讓編譯器知道全局函數的存在

類模板案例

屬性設置

private:T* pAddress;		//指針指向在堆區開辟的數組起始地址int m_Capacity;		//數組容量【總體容量】int m_Size;			//數組大小【占有的數據量】

構造函數實現

根據輸入的容量進行初始化

	MyArray(int capacity) {		//有參構造，根據容量進行初始化this->m_Capacity = capacity;this->m_Size = 0;this->pAddress = new T[this->m_Capacity];}

根據已有的數組進行初始化

	//拷貝【防止淺拷貝問題】//構造時拷貝【當參數被聲明為 const 時，函數內部不能修改這個參數的值。有助于防止意外修改傳入的數據，提高代碼的安全性和可維護性。】MyArray(const MyArray& arr) {		this->m_Capacity = arr.m_Capacity;this->m_Size = arr.m_Size;//深拷貝this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];for (int i = 0; i < arr.m_Size; i++)this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];}

析構函數實現

	~MyArray() {		//析構函數，如果堆區不為空，清空，防止出現野指針if (this->pAddress != NULL) {delete[] this->pAddress;}}

重載運算符“=”

	//重載運算符“=”，防止出現淺拷貝MyArray& operator=(const MyArray& arr) {//如果已有數據需要先釋放if (this->pAddress != NULL) {delete[] this->pAddress;this->pAddress = NULL;this->m_Capacity = 0;this->m_Size = 0;}this->m_Capacity = arr.m_Capacity;this->m_Size = arr.m_Size;//深拷貝this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];for (int i = 0; i < arr.m_Size; i++)this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];//返回對象本身//【this存放指向該對象的地址，*this解引用即是對象本身，MyArray&代表引用】//【最終效果就是返回對象本身的引用（引用可以理解為別名，使用引用可以訪問該對象）】return *this;				}

實現訪問堆區數據

添加數據

	//尾插法void Push_Back(const T& val) {//判斷容量是否等于大小【是否數組已經滿了】if (this->m_Capacity == this->m_Size) {return;}//未滿this->pAddress[this->m_Size] = val;this->m_Size++;			//更新數組大小}

刪除數據

	//尾刪法void Pop_Back() {//如果數組為空if (this->m_Size == 0) {return;}//不為空this->m_Size--;			//更新數組大小}

訪問數據

	//通過下標訪問數組T& operator[](int index) {		//返回引用是為了防止出現arr[i] = 10的賦值情況return this->pAddress[index];}

顯示記錄的參數

	//返回數組容量int getCapacity() {return this->m_Capacity;}//返回數組大小int getSize() {return this->m_Size;}

MyArray.hpp總的實現

#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;template<class T>
class MyArray {
public:MyArray(int capacity) {		//有參構造，根據容量進行初始化this->m_Capacity = capacity;this->m_Size = 0;this->pAddress = new T[this->m_Capacity];}//拷貝【防止淺拷貝問題】MyArray(const MyArray& arr) {		//構造時拷貝【當參數被聲明為 const 時，函數內部不能修改這個參數的值。這有助于防止意外修改傳入的數據，提高代碼的安全性和可維護性。】this->m_Capacity = arr.m_Capacity;this->m_Size = arr.m_Size;//深拷貝this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];for (int i = 0; i < arr.m_Size; i++)this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];}//重載運算符“=”，防止出現淺拷貝MyArray& operator=(const MyArray& arr) {//如果已有數據需要先釋放if (this->pAddress != NULL) {delete[] this->pAddress;this->pAddress = NULL;this->m_Capacity = 0;this->m_Size = 0;}this->m_Capacity = arr.m_Capacity;this->m_Size = arr.m_Size;//深拷貝this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];for (int i = 0; i < arr.m_Size; i++)this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];//返回對象本身//【this存放指向該對象的地址，*this解引用即是對象本身，MyArray&代表引用】//【最終效果就是返回對象本身的引用（引用可以理解為別名，使用引用可以訪問該對象）】return *this;				}//尾插法void Push_Back(const T& val) {//判斷容量是否等于大小【是否數組已經滿了】if (this->m_Capacity == this->m_Size) {return;}//未滿this->pAddress[this->m_Size] = val;this->m_Size++;			//更新數組大小}//尾刪法void Pop_Back() {//如果數組為空if (this->m_Size == 0) {return;}//不為空this->m_Size--;			//更新數組大小}//通過下標訪問數組T& operator[](int index) {		//返回引用是為了防止出現arr[i] = 10的賦值情況return this->pAddress[index];}//返回數組容量int getCapacity() {return this->m_Capacity;}//返回數組大小int getSize() {return this->m_Size;}~MyArray() {		//析構函數，如果堆區不為空，清空，防止出現野指針if (this->pAddress != NULL) {delete[] this->pAddress;}}private:T* pAddress;		//指針指向在堆區開辟的數組起始地址int m_Capacity;		//數組容量【總體容量】int m_Size;			//數組大小【占有的數據量】};

測試代碼

class Person {
public:string m_Name;int m_Age;Person() {};Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}void show(){cout << this->m_Name << " " << this->m_Age << endl;}};void test() {MyArray<int> arr1(5);//MyArray<int> arr2(arr1);//MyArray<int> arr3(100);//arr3 = arr1;for (int i = 0; i < arr1.getCapacity(); i++)arr1.Push_Back(i);cout << "=====================arr1<int>=======================" << endl;cout << "capacity: " << arr1.getCapacity() << endl;cout << "size " << arr1.getSize() << endl;for (int i = 0; i < arr1.getSize(); i++)cout << arr1[i] << endl;arr1.Pop_Back();cout << "==============arr1尾刪后================" << endl;cout << "capacity: " << arr1.getCapacity() << endl;cout << "size " << arr1.getSize() << endl;for (int i = 0; i < arr1.getSize(); i++)cout << arr1[i] << endl;MyArray<char> arr2(6);for (int i = 0; i < arr2.getCapacity(); i++)arr2.Push_Back(i+97);cout << "====================arr2<char>=========================" << endl;cout << "capacity: " << arr2.getCapacity() << endl;cout << "size " << arr2.getSize() << endl;for (int i = 0; i < arr2.getSize(); i++)cout << arr2[i] << endl;MyArray<Person> arr3(3);for (int i = 0; i < arr3.getCapacity(); i++) {Person p("man"+ std::to_string(i), i);arr3.Push_Back(p);}cout << "====================arr3<Person>=========================" << endl;cout << "capacity: " << arr3.getCapacity() << endl;cout << "size " << arr3.getSize() << endl;for (int i = 0; i < arr3.getSize(); i++)arr3[i].show();}