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C++学习34 模板类

C++除了支持模板函数,还支持模板类。模板类的目的同样是将数据类型参数化。

声明模板类的语法为:

template<typename 数据类型参数 , typename 数据类型参数 , …> class 类名{    //TODO:};

模板类和模板函数都是以 template 开头,后跟数据类型参数列表;数据类型参数不能为空,多个参数用逗号隔开。

一但声明了模板类,就可以用数据类型参数来声明类中的成员变量和成员函数。也就是说,原来使用C++内置类型(比如 int、float、char 等)的地方,都可以用类型参数来代替。

假如我们现在要定义一个类来表示坐标,要求坐标的数据类型可以是整数、小数和字符串,例如:

x = 10、y = 10x = 12.88、y = 129.65x = "东京180度"、y = "北纬210度"

这个时候就可以使用模板类,请看下面的代码:

template<typename T1, typename T2>  //这里不能有分号class Point{private:    T1 x;    T2 y;public:    Point(T1 _x, T2 _y): x(_x),y(_y){}    T1 getX();    void setX(T1 x);    T2 getY();    void setY(T2 y);};

坐标 x 和 y 的数据类型不确定,借助模板类,就可以将数据类型参数化,否则就要定义多个类。

注意:模板头和类头是一个整体,可以换行,但是中间不能有分号。

上面是类的声明,还需要在类外定义成员函数。在类外定义成员函数时仍然需要带上模板头,语法为:

template<类型参数列表> 函数返回值类型 类名<类型参数列表>::函数名(参数列表){    //TODO:}

下面对 Point 类的成员函数进行定义:

template<typename T1, typename T2>T1 Point<T1, T2>::getX(){    return x;}template<typename T1, typename T2>void Point<T1, T2>::setX(T1 x){    this->x = x;}template<typename T1, typename T2>T2 Point<T1, T2>::getY(){    return y;}template<typename T1, typename T2>void Point<T1, T2>::setY(T2 y){    this->y = y;}

应当注意:在类外定义成员函数时,template 后面的类型参数列表要与类声明时的一致。

模板类的实例化

实例化模板类时,需要指明数据类型。例如:

Point<int, int> p1(10, 20);Point<int, float> p2(10, 15.5);Point<float, char*> p3(12.4, "东京180度");

与模板函数不同的是,模板类在实例化时必须显式地指明数据类型,编译器不能根据给定的数据推演出数据类型。下面的实例化代码是错误的:

Point p1(10, 20);Point p2(10.4, "东京180度");

至此,我们就可以定义模板类并实例化了。

将上面的代码整合起来,给出一个完整的示例:

#include <iostream>using namespace std;template<typename T1, typename T2>  //这里不能有分号class Point{private:    T1 x;    T2 y;public:    Point(T1 _x, T2 _y): x(_x),y(_y){}    T1 getX();    void setX(T1 x);    T2 getY();    void setY(T2 y);};template<typename T1, typename T2>T1 Point<T1, T2>::getX(){    return x;}template<typename T1, typename T2>void Point<T1, T2>::setX(T1 x){    this->x = x;}template<typename T1, typename T2>T2 Point<T1, T2>::getY(){    return y;}template<typename T1, typename T2>void Point<T1, T2>::setY(T2 y){    this->y = y;}int main(){    Point<int, int> p1(10, 20);    cout<<"p1.x="<<p1.getX()<<", p1.y="<<p1.getY()<<endl;       Point<int, char*> p2(10, "东京180度");    cout<<"p2.x="<<p2.getX()<<", p2.y="<<p2.getY()<<endl;       Point<float, float> *p = new Point<float, float>(10.6, 109.3);    cout<<"p->x="<<p->getX()<<", p->y="<<p->getY()<<endl;    return 0;}

注意代码第 44 行,当定义模板类的指针时,赋值号两边都需要指明具体的数据类型,且要保持一致。下面的写法是错误的:

//赋值号两边的数据类型不一致Point<float, float> *p = new Point<float, int>(10.6, 109);//赋值号右边没有指明数据类型Point<float, float> *p = new Point(10.6, 109);

 

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