模板類類模板

時間：2023-02-19 12:40:02 | 來源：營銷百科

時間：2023-02-19 12:40:02 來源：營銷百科

模板類類模板：類模板（class templates）可以使用類模板創(chuàng)建對一個類型進行操作的類家族。

template class T, int i // template模板參數(shù)表

class TempClass //class 類名TempClass

{public:

TempClass(void);

~TempClass( void );

int MemberSet( T a, int b );

private:

T Tarray;

int arraysize;

};

在這個例子中，模板類使用了兩個參數(shù)，一個數(shù)據(jù)類型參數(shù)T和一個整型i，T參數(shù)可以傳遞一個類型，包括結(jié)構(gòu)和類，i參數(shù)必須傳遞一個整數(shù)，因為I在編譯時是一個常數(shù)，你可以使用一個標準 數(shù)組聲明來定義一個長度為i的成員數(shù)組模板與宏的比較（Templates vs. Macros）在很多方面，模板類似預處理宏，用給定的類型代替模板的 變量。然而，模板和宏有很大的區(qū)別：

宏：

#define min(i, j) (((i) (j)) ? (i) : (j))

模板：

templateclass T

T min (T i, T j)

{ return ((i j) ? i : j) }

使用宏會帶來如下問題：

編譯器沒有辦法檢查宏的參數(shù)的類型是否一致。宏的定義中缺少特定類型的檢查。

參數(shù)i和j被被調(diào)用了2次。例如，如果任一個參數(shù)有增量，增量會被加兩次。

因為宏被預處理 程序編譯， 編譯器 錯誤信息會指向編譯處的宏，而不是 宏定義本身。而且，在編譯階段宏會在編譯表中顯露出來。

模板和空 指針的比較(Templates VS. Void Pointers)

現(xiàn)在很多用空 指針實現(xiàn)的函數(shù)可以用模板來實現(xiàn)。空 指針經(jīng)常被用來允許函數(shù)處理未知類型的數(shù)據(jù)。當使用空指針時， 編譯器不能區(qū)分類型，所以不能處理類型檢查或類型行為如使用該類型的操作符、 操作符重載或構(gòu)造和析構(gòu)。

使用模板，你可以創(chuàng)建處理特定類型的數(shù)據(jù)的函數(shù)和類。類型在模板定義里看起來是抽象的。但是，在 編譯時間 編譯器為每一個指定的類型創(chuàng)建了這個函數(shù)的一個單獨版本。這使得 編譯器可以使用類和函數(shù)如同他們使用的是指定的類型。模板也可以使代碼更簡潔，因為你不必為符合類型如結(jié)構(gòu)類型創(chuàng)建特殊的程序。

模板和集合類（Templates and Collection Classes）

模板是實現(xiàn)集合類的一個好方法。第四版及更高版本的Microsoft Foundation Class Library使用模板實現(xiàn)了六個集合類： CArray, CMap, CList, CTypedPtrArray, CtypedPtrList和 CtypedPtrMap。

MyStack集合類是一個簡單的 堆棧的實現(xiàn)。這里有兩個模板參數(shù)，T和i，指定 堆棧中的元素類型和堆棧中項數(shù)的最大值。push 和 pop成員函數(shù)添加和刪除 堆棧中的項，并在堆棧底部增加。

template class T, int i class MyStack

{

T StackBuffer[i];

int cItems;

public:

void MyStack( void ) : cItems( i ) {};

void push( const T item ); T pop( void );

};

template class T, int i void MyStack T, i ::push( const T item )

{

if( cItems 0 ) StackBuffer[--cItems] = item;

else throw 'Stack overflow error.';

return;

}

template class T, int i T MyStack T, i ::pop( void )

{

if( cItems i )

return StackBuffer[cItems ];

else throw 'Stack underflow error.';

}

模板和 智能指針（Templates and Smart Pointers）

C 允許你創(chuàng)建' 智能指針'（'smart pointer'）類囊括指針和 重載指針操作符來為指針操作增加新的功能。模板允許你創(chuàng)建普通包裝來囊括幾乎所有類型的 指針。

如下的代碼概括了一個簡單的計數(shù)垃圾收集者參考。模板類PtrT為任何從RefCount繼承的類實現(xiàn)了一個垃圾收集 指針。

#include stdio.h

#define TRACE printf

class RefCount

{

int crefs;

public:

RefCount(void) { crefs = 0; }

~RefCount() { TRACE('goodbye(%d)n', crefs);}

void upcount(void)

{

crefs;

TRACE('up to %dn', crefs);

}

void downcount(void)

{

if (--crefs == 0) { delete this; }

else TRACE('downto %dn', crefs);

}

};

class Sample : public RefCount

{

public:

void doSomething(void) { TRACE('Did somethingn');}

};

template class T class Ptr

{

T* p;public: Ptr(T* p_) : p(p_) { p-upcount(); }

~Ptr(void) { p-downcount(); }

operator T*(void) { return p; }

T operator*(void) { return *p; }

T* operator-(void) { return p; }

Ptr operator=(PtrT p_) {return operator=((T *) p_);}

Ptr operator=(T* p_) { p-downcount(); p = p_; p-upcount(); return *this; }

};

int main()

{

PtrSample p = new Sample;

// sample #1 PtrSample p2 = new Sample;

// sample #2 p = p2;

// #1 will have 0 crefs, so it is destroyed;

// #2 will have 2 crefs. p-doSomething();

return 0;

// As p2 and p go out of scope, their destructors call

// downcount. The cref variable of #2 goes to 0, so #2 is

// destroyed

}

類RefCount 和 PtrT共同為任何一個從RefCount繼承的能夠提供整數(shù)的類的每一個實例提供了一個簡單的垃圾收集解決方案。注意使用一個參數(shù)類如PtrT代替多個一般類如Ptr的主要好處在于這種形式是完全的 類型安全的。前面的代碼保證PtrT可以被用在幾乎任何T* 使用的地方；相反，一個普通類Ptr只能提供到void*固有的轉(zhuǎn)換。

例如，考慮一個用來創(chuàng)建和處理文件垃圾收集的類，符號、字符串等等。根據(jù)類模板PtrT，編譯器可以創(chuàng)建模板類PtrFile,PtrSymbol, PtrString等等，和它們的成員函數(shù)：PtrFile::~Ptr(), PtrFile::operator File*(), PtrString::~Ptr(), PtrString::operator String*()等等。