C++模板

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-03 00:30:01




 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_HXX  2 #define TEMPLATE_DEMO_HXX  3   4 template<class T> class A{
 5     public:  6         T g(T a,T b);  7         A();  8 };  9  10 #endif
 1 #include<iostream.h>  2 #include "TemplateDemo.h"  3   4 template<class T> A<T>::A(){}  5   6 template<class T> T A<T>::g(T a,T b){  7     return a+b;  8 }  9  10 void main(){ 11     A<int> a; 12     cout<<a.g(2,3.2)<<endl; 13 }
1 --------------------Configuration: TemplateDemo - Win32 Debug-------------------- 2 Compiling... 3 TemplateDemo.cpp 4 G:\C++\CDaima\TemplateDemo\TemplateDemo.cpp(12) : warning C4244: 'argument' : conversion from 'const double' to 'int', possible loss of data 5  6 TemplateDemo.obj - 0 error(s), 1 warning(s)

 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_HXX  2 #define TEMPLATE_DEMO_HXX  3   4 template<class T,int MAXSIZE> class Stack{//MAXSIZE由用户创建对象时自行设置  5     private:  6         T elems[MAXSIZE];    // 包含元素的数组  7         int numElems;    // 元素的当前总个数  8     public:  9         Stack();    //构造函数 10         void push(T const&);    //压入元素 11         void pop();        //弹出元素 12         T top() const;    //返回栈顶元素 13         bool empty() const{     // 返回栈是否为空 14             return numElems == 0; 15         } 16         bool full() const{    // 返回栈是否已满 17             return numElems == MAXSIZE; 18         } 19 }; 20  21 template <class T,int MAXSIZE>  22 Stack<T,MAXSIZE>::Stack():numElems(0){     // 初始时栈不含元素 23     // 不做任何事情 24 } 25  26 template <class T,int MAXSIZE> 27 void Stack<T, MAXSIZE>::push(T const& elem){ 28     if(numElems == MAXSIZE){ 29         throw std::out_of_range("Stack<>::push(): stack is full"); 30     } 31     elems[numElems] = elem;   // 附加元素 32     ++numElems;               // 增加元素的个数 33 } 34  35 template<class T,int MAXSIZE> 36 void Stack<T,MAXSIZE>::pop(){ 37     if (numElems <= 0) { 38         throw std::out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack"); 39     } 40     --numElems;               // 减少元素的个数 41 } 42  43 template <class T,int MAXSIZE> 44 T Stack<T,MAXSIZE>::top()const{ 45     if (numElems <= 0) { 46         throw std::out_of_range("Stack<>::top(): empty stack"); 47     } 48     return elems[numElems-1];  // 返回最后一个元素 49 } 50  51 #endif
 1 #include<iostream.h>  2 #include <iostream>  3 #include <string>  4 #include <cstdlib>  5 #include "TemplateDemo.h"  6   7 int main(){  8     try {  9         Stack<int,20>  int20Stack;  // 可以存储20个int元素的栈 10         Stack<int,40>  int40Stack;  // 可以存储40个int元素的栈 11         Stack<std::string,40> stringStack; // 可存储40个string元素的栈 12  13         // 使用可存储20个int元素的栈 14         int20Stack.push(7); 15         std::cout << int20Stack.top() << std::endl;    //7 16         int20Stack.pop(); 17  18         // 使用可存储40个string的栈 19         stringStack.push("hello"); 20         std::cout << stringStack.top() << std::endl;    //hello 21         stringStack.pop();     22         stringStack.pop();    //Exception: Stack<>::pop<>: empty stack 23         return 0; 24     } 25     catch (std::exception const& ex) { 26         std::cerr << "Exception: " << ex.what() << std::endl; 27         return EXIT_FAILURE;  // 退出程序且有ERROR标记 28     } 29 }
 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_O1  2 #define TEMPLATE_DEMO_01  3   4 template<typename T> class CompareDemo{  5     public:  6         int compare(const T&, const T&);  7 };  8   9 template<typename T>  10 int CompareDemo<T>::compare(const T& a,const T& b){ 11     if((a-b)>0) 12         return 1; 13     else if((a-b)<0) 14         return -1; 15     else 16         return 0; 17 } 18  19 #endif
1 #include<iostream.h> 2 #include "TemplateDemo01.h" 3  4 void main(){ 5     CompareDemo<int> cd; 6     cout<<cd.compare(2,3)<<endl; 7 }
1 #include<iostream.h> 2 #include "TemplateDemo01.h" 3  4 void main(){ 5     CompareDemo<double> cd; 6     cout<<cd.compare(3.2,3.1)<<endl; 7 }
 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_O1  2 #define TEMPLATE_DEMO_01  3   4 template<typename T> class CompareDemo{  5     public:  6         int compare(T&, T&);  7 };  8   9 template<typename T>  10 int CompareDemo<T>::compare(T& a,T& b){ 11     if((a-b)>0) 12         return 1; 13     else if((a-b)<0) 14         return -1; 15     else 16         return 0; 17 } 18  19 #endif
1 #include<iostream.h> 2 #include "TemplateDemo01.h" 3  4 void main(){ 5     CompareDemo<int> cd; 6     int a=2,b=3; 7     cout<<cd.compare(a,b)<<endl; 8 }

 1 #include<iostream.h>  2   3 template<typename T>  4 const T& max(const T& a,const T& b){  5     return a>b ? a:b;  6 }  7   8 void main(){  9     cout<<max(2.1,2.2)<<endl;//模板实参被隐式推演成double 10     cout<<max<double>(2.1,2.2)<<endl;//显示指定模板参数。 11     cout<<max<int>(2.1,2.2)<<endl;//显示指定的模板参数,会将函数函数直接转换为int。 12 }
cout<<max<int>(2.1,2.2)<<endl;//显示指定的模板参数,会将函数函数直接转换为int。此语句会出现警告:
1 --------------------Configuration: TemplateDemo02 - Win32 Debug-------------------- 2 Compiling... 3 TemplateDemo02.cpp 4 G:\C++\CDaima\TemplateDemo02\TemplateDemo02.cpp(11) : 
  warning C4244: 'argument' : conversion from 'const double' to 'const int', possible loss of data 5 G:\C++\CDaima\TemplateDemo02\TemplateDemo02.cpp(11) :
  warning C4244: 'argument' : conversion from 'const double' to 'const int', possible loss of data 6 7 TemplateDemo02.obj - 0 error(s), 2 warning(s)

 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_HXX  2 #define TEMPLATE_DEMO_HXX  3   4 template<class T> class A{  5     public:  6         T g(T a,T b);  7         A();  8 };  9  10 #endif
 1 #include<iostream.h>  2 #include "TemplateDemo.h"  3   4 template<class T> A<T>::A(){}  5   6 template<class T> T A<T>::g(T a,T b){  7     return a+b;  8 }  9  10 void main(){ 11     A<int> a; 12     cout<<a.g(2,3)<<endl; 13 }

 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_03  2 #define TEMPLATE_DEMO_03  3 //定义带默认类型形参的类模板。这里把T2默认设置为int型。  4 template<class T1,class T2=int> class CeilDemo{  5     public:  6         int ceil(T1,T2);  7 };  8 //在类模板的外部定义类中的成员时template 后的形参表应省略默认的形参类型。  9 template<class T1,class T2>  10 int CeilDemo<T1,T2>::ceil(T1 a,T2 b){ 11     return a>>b; 12 } 13  14 #endif 
1 #include<iostream.h> 2 #include "TemplateDemo03.h" 3  4 void main(){ 5     CeilDemo<int> cd; 6     cout<<cd.ceil(8,2)<<endl; 7 }
  在类模板的外部定义类中的成员时template 后的形参表应省略默认的形参类型,如果没有省略,不会出现编译错误而是提出警告:
1 --------------------Configuration: TemplateDemo03 - Win32 Debug-------------------- 2 Compiling... 3 TemplateDemo03.cpp 4 g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.h(12) :  5 warning C4519: default template arguments are only allowed on a class template; ignored 6  7 TemplateDemo03.obj - 0 error(s), 1 warning(s)

 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_03  2 #define TEMPLATE_DEMO_03  3   4 template<class T1=int,class T2,class T3> class CeilDemo{  5     public:  6         int ceil(T1,T2,T3);  7 };  8   9 template<class T1,class T2,class T3>  10 int CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil(T1 a,T2 b,T3 c){ 11     return a+b+c; 12 } 13  14 #endif
1 #include<iostream.h> 2 #include "TemplateDemo03.h" 3  4 void main(){ 5     CeilDemo<int,int> cd; 6     cout<<cd.ceil(2,3,4)<<endl; 7 }
 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_03  2 #define TEMPLATE_DEMO_03  3   4 template<class T1=int,class T2,class T3> class CeilDemo{  5     public:  6         double ceil(T1,T2,T3);  7 };  8   9 template<class T1,class T2,class T3>  10 double CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil(T1 a,T2 b,T3 c){ 11     return a+b+c; 12 } 13  14 #endif
1 #include<iostream.h> 2 #include "TemplateDemo03.h" 3  4 void main(){ 5     CeilDemo<double,double> cd; 6     cout<<cd.ceil(2,3.1,4.1)<<endl; 7 }
 1 --------------------Configuration: TemplateDemo03 - Win32 Debug--------------------  2 Compiling...  3 TemplateDemo03.cpp  4 g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.h(12) :   5 error C2244: 'CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil' : unable to resolve function overload  6 g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.cpp(6) :   7 error C2065: 'cd' : undeclared identifier  8 g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.cpp(6) :   9 error C2228: left of '.ceil' must have class/struct/union type 10 Error executing cl.exe. 11  12 TemplateDemo03.obj - 3 error(s), 0 warning(s)
 1 #ifndef TEMPLATE_DEMO_03  2 #define TEMPLATE_DEMO_03  3   4 template<class T1=int,class T2=double,class T3=double> class CeilDemo{  5     public:  6         double ceil(T1,T2,T3);  7 };  8   9 template<class T1,class T2,class T3>  10 double CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil(T1 a,T2 b,T3 c){ 11     return a+b+c; 12 } 13  14 #endif
1 #include<iostream.h> 2 #include "TemplateDemo03.h" 3  4 void main(){ 5     CeilDemo<int,double,double> cd; 6     cout<<cd.ceil(2,3.1,4.1)<<endl; 7 }
--------------------Configuration: TemplateDemo03 - Win32 Debug-------------------- Compiling... TemplateDemo03.cpp g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.h(12) :  error C2244: 'CeilDemo<T1,T2,T3>::ceil' : unable to resolve function overload g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.cpp(6) :  error C2065: 'cd' : undeclared identifier g:\c++\cdaima\templatedemo03\templatedemo03.cpp(6) :  error C2228: left of '.ceil' must have class/struct/union type Error executing cl.exe.  TemplateDemo03.obj - 3 error(s), 0 warning(s)

 1 #include<iostream.h>  2   3 template<class T1,class T2,class T3>  4 T1 sum(T1 a,T2 b,T3 c=int){  5     return a+b+c;  6 }   7   8 void main(){  9     cout<<sum<double,double>(1.1,2.1,3)<<endl; 10 }
1 --------------------Configuration: TemplateDemo04 - Win32 Debug-------------------- 2 Compiling... 3 TemplateDemo04.cpp 4 g:\c++\cdaima\templatedemo04\templatedemo04.cpp(4) :  5 error C2062: type 'int' unexpected 6 Error executing cl.exe. 7  8 TemplateDemo04.obj - 1 error(s), 0 warning(s)
 1 #include<iostream.h>  2   3 template<class T1,class T2,class T3>  4 T1 sum(T1 a,T2 b,T3 c){  5     return a+b+c;  6 }   7   8 void main(){  9     cout<<sum<double,short,int>(1.1,3,257)<<endl; 10 }

 1 类模板非类型形参示例  2 //模板的声明或定义只能在全局,命名空间或类范围内进行。即不能在局部范围,函数内进行,比如不能在main函数中声明或定义一个模板。  3 //类模板的定义  4 template<class T>class A{public:T g(T a, T b); A();};  //定义带有一个类模板类型形参T的类A  5 template<class T1,class T2>class B{public:void g();}; //定义带有两个类模板类型形参T1,T2的类B  6 //定义类模板的默认类型形参,默认类型形参不适合于函数模板。  7 template<class T1,class T2=int> class D{public: voidg();}; //定义带默认类型形参的类模板。这里把T2默认设置为int型。  8 //template<class T1=int, class T2>class E{}; //错误,为T1设了默认类型形参则T1后面的所有形参都必须设置认默值。  9  10 //以下为非类型形参的定义 11 //非类型形参只能是整型,指针和引用,像double,String, String **这样的类型是不允许的。但是double &,double *对象的引用或指 12 针是正确的。 13 template<class T1,int a> class Ci{public:void g();}; //定义模板的非类型形参,形参为整型 14 template<class T1,int &a>class Cip{public:void g();};  15 template<class T1,A<int>* m> class Cc{public:void g();}; //定义模板的模板类型形参,形参为int型的类A的对象的指针。 16 template<class T1,double*a>class Cd{public:void g();};  //定义模板的非类型形参,形参为double类型的引用。 17 class E{}; template<class T1,E &m> class Ce{}; //非类型模板形参为对象的引用。 18 //以下非类型形参的声明是错误的。 19 //template<class T1,A m>class Cc{}; //错误,对象不能做为非类型形参,非类型模板形参的类型只能是对象的引用或指针。 20 //template<class T1,double a>class Cc{}; //错误,非类型模板的形参不能是double类型,可以是double的引用。 21 //template<class T1,A<int> m>class Cc{}; //错误,非类型模板的形参不能是对象,必须是对象的引用或指针。这条规则对于模板型参 22 也不例外。 23 //在类模板外部定义各种类成员的方法, 24 //typeid(变量名).name()的作用是提取变量名的类型,如int a,则cout<<typeid(a).name()将输出int 25 template<class T>   A<T>::A(){cout<<"class A goucao"<<typeid(T).name()<<endl;} //在类模板外部定义类的构造函数的方法 26 template<class T> T A<T>::g(T a,T b){cout<<"class A g(T a,T b)"<<endl;} //在类模板外部定义类模板的成员 27 template<class T1,class T2>  voidB<T1,T2>::g(){cout<<"class g f()"<<typeid(T1).name()<<typeid(T2).name()<<endl;} 28 //在类外面定义类的成员时template后面的模板形参应与要定义的类的模板形参一致 29 template<class T1,int a>     voidCi<T1,a>::g(){cout<<"class Ci g()"<<typeid(T1).name()<<endl;} 30 template<class T1,int &a>    voidCip<T1,a>::g(){cout<<"class Cip g()"<<typeid(T1).name()<<endl;}  31 //在类外部定义类的成员时,template后的模板形参应与要定义的类的模板形参一致 32 template<class T1,A<int> *m> voidCc<T1,m>::g(){cout<<"class Cc g()"<<typeid(T1).name()<<endl;} 33 template<class T1,double* a> voidCd<T1,a>::g(){cout<<"class Cd g()"<<typeid(T1).name()<<endl;} 34  35 //带有默认类型形参的模板类,在类的外部定义成员的方法。 36 //在类外部定义类的成员时,template的形参表中默认值应省略 37 template<class T1,class T2>  voidD<T1,T2>::g(){cout<<"class D g()"<<endl;} 38 //template<class T1,class T2=int> void D<T1,T2>::g(){cout<<"class D k()"<<endl;} //错误,在类模板外部定义带有默认类型的形 39 参时,在template的形参表中默认值应省略。 40 //定义一些全局变量。 41 int e=2;  doubleed=2.2; double*pe=&ed; 42 A<int> mw; A<int> *pec=&mw; E me; 43  44 //main函数开始 45 int main() 46 { // template<class T>void h(){} //错误,模板的声明或定义只能在全局,命名空间或类范围内进行。即不能在局部范围,函数内进行。 47 //A<2> m; //错误,对类模板不存在实参推演问题,类模板必须在尖括号中明确指出其类型。 48 //类模板调用实例 49 A<int> ma; //输出"class A goucao int"创建int型的类模板A的对象ma。 50 B<int,int> mb; mb.g(); //输出"class B g() int int"创建类模板B的对象mb,并把类型形参T1和T2设计为int 51 //非类型形参的调用 52 //调用非类型模板形参的实参必须是一个常量表达式,即他必须能在编译时计算出结果。任何局部对象,局部变量,局部对象的地址,局部 53 变量的地址都不是一个常量表达式,都不能用作非类型模板形参的实参。全局指针类型,全局变量,全局对象也不是一个常量表达式,不能 54 用作非类型模板形参的实参。 55 //全局变量的地址或引用,全局对象的地址或引用const类型变量是常量表达式,可以用作非类型模板形参的实参。 56 //调用整型int型非类型形参的方法为名为Ci,声明形式为template<class T1,int a> class Ci 57 Ci<int,3>//正确,数值R是一个int型常量,输出"class Ci g() int" 58 const int a2=3; Ci<int,a2> mci1; mci1.g(); //正确,因为a2在这里是const型的常量。输出"class Ci g() int" 59 //Ci<int,a> mci; //错误,int型变量a是局部变量,不是一个常量表达式。 60 //Ci<int,e> mci; //错误,全局int型变量e也不是一个常量表达式。 61 //调用int&型非类型形参的方法类名为Cip,声明形式为template<class T1,int &a>class Cip 62 Cip<int,e> mcip;  //正确,对全局变量的引用或地址是常量表达式。 63 //Cip<int,a> mcip1; //错误,局部变量的引用或地址不是常量表达式。 64 //调用double*类型的非类形形参类名为Cd,声明形式为template<class T1,double *a>class Cd 65 Cd<int,&ed> mcd; //正确,全局变量的引用或地址是常量表达式。 66 //Cd<int,pe> mcd1; //错误,全局变量指针不是常量表达式。 67 //double dd=3.3; //错误,局部变量的地址不是常量表达式,不能用作非类型形参的实参 68 //Cd<int,&e> mcd;  //错误,非类型形参虽允许一些转换,但这个转换不能实现。 69  70 //调用模板类型形参对象A<int> *的方法类名为Cc,声名形式为template<class T1,A<int>* m> class Cc 71 Cc<int,&mw> mcc; mcc.g(); //正确,全局对象的地址或者引用是常量表达式 72 //Cc<int,&ma> mcc;  //错误,局部变量的地址或引用不是常量表达式。 73 //Cc<int,pec> mcc2;  //错误,全局对象的指针不是常量表达式。 74  75 //调用非类型形参E&对象的引用的方法类名为Ce。声明形式为template<class T1,E &m> class Ce 76 E me1; //Ce<int,me1> mce1; //错误,局部对象不是常量表达式 77 Ce<int,me> mce;  //正确,全局对象的指针或引用是常量表达式。 78 //非类型形参的转换示例,类名为Ci 79 //非类型形参允许从数组到指针,从函数到指针的转换,const修饰符的转换,提升转换,整值转换,常规转换。 80 const short s=3; Ci<int,s> mci4//正确,虽然short型和int不完全匹配,但这里可以将short型转换为int型
文章来源: C++模板
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