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为什么使用模板
C++模板编程是泛型编程的实现方式,因为C++中的类型都是强类型。所以导致每个变量都有一种相应的类型。这样就会出现一个弊端,就是相同一个算法针对不同类型的參数,就要实现多个版本号,这样岂不是非常麻烦。
那么,C++中是否会有一种办法来帮助我们实现算法通用呢?答案是有的,这就是模板编程,模板编程的目的就是实现代码的高度复用。降低不必要的反复劳动,从而实现泛型编程的目标。
以下。我们通过详细的样例来帮助大家体会模板的优点。这样才会加深大家的印象。
例1 实现一个函数。找出整形数组中的最大值,并返回。
//求出整数数组中的最大值
//參数:
//pInput:数组
//nSize:数组大小
//nMax:返回数组中的最大值,是一个输出參数
//返回值:假设函数执行成功返回1,否则返回0。
#include<stdlib.h> #include<stdio.h> int max_int(int * pInput, int nLen, int & nMax) { if(!pInput) { return 0; } nMax = pInput[0]; int i = 0; for(i = 1; i < nLen; i++) { if(nMax < pInput[i]) { nMax=pInput[i]; } } return 1; } int main() { int Array[5] = { 5, 6, 8, 9, 7 }; int nMax = 0; if(max_int(Array, 5,nMax) == 0) { printf("计算失败!\n"); return 0; } printf("最大值:%d\n", nMax); return 0; }
例1中的函数功能是查找整个整型数组中的最大值。执行效果例如以下:
可是。假设我们想要查找到一个浮点型数组的最大值。该怎样写呢?
例2 实现一个函数,找出浮点型数组中的最大值,并返回。
//求出浮点数组中的最大值
//參数:
//pInput:数组
//nSize:数组大小
//fMax:返回数组中的最大值,是一个输出參数
//返回值:假设函数执行成功返回1,否则返回0;#include<stdlib.h> #include<stdio.h> int max_float(float * pInput, int nLen, float & fMax) { if(!pInput) { return 0; } fMax = pInput[0]; int i = 0; for (i = 1; i < nLen; i++) { if(fMax<pInput[i]) { fMax = pInput[i]; } } return 1; } int main() { float Array[5] = { 5.1, 6.2, 8.6, 9.8, 7.5 }; float fMax = 0; if(max_float(Array, 5, fMax) == 0) { printf("计算失败!\n"); return 0; } printf("最大值:%.2ff\n", fMax); return 0; }
例2中的函数实现了查找一个浮点数组中的最大值,执行效果例如以下:
如今,让我们来一起反思一下,假如。我们如今要再实现一个函数,来查找整个字符数组中的最大值,那么,我们是不是还要象上面一样继续实现一个函数,代码中的逻辑一样,可是參数类型不一样,例如以下
int max_char(char * pInput, int nLen, char & cMax) { if(!pInput) { return 0; } cMax=pInput[0]; int i = 0; for(i=1; i < nLen; i++) { if(cMax<pInput[i]) { cMax=pInput[i]; } } return 1; }相信有的读者看到这里一定会说“这样也太麻烦了,难道C++中就没有好的方法了吗?”,答案是“有”,那就是模板,就是我们上文中提到的一种泛型编程的实现机制。
以下。就让我们来一起看一下,假设使用模板,该怎样实现上面的算法,而且能够同一时候被整型,浮点型。字符型同一时候使用,例如以下:
例3 实现一个函数,找出数组中的最大值,并返回。数组的类型能够是整型。浮点型,字符型。
//求出数组中的最大值
//參数:
//pInput:数组
//nSize:数组大小
//Max:返回数组中的最大值,是一个输出參数
//返回值:假设函数执行成功返回1。否则返回0;#include<stdlib.h> #include<stdio.h> template<typename T> int max_array(T * pInput, int nLen, T & max) { if (!pInput) { return 0; } max = pInput[0]; int i = 0; for (i = 1; i < nLen; i++) { if (max < pInput[i]) { max = pInput[i]; } } return 1; } int main() { int nArray[5] = { 9, 5, 8, 6, 7 }; double fArray[5] = { 5.1, 6.2, 8.6, 9.8, 7.5 }; char cArray[5] = {‘a‘, ‘c‘, ‘d‘, ‘e‘, ‘f‘}; int nMax = 0; double lfMax = 0.0; char cMax = 0; if (max_array<int>(nArray, 5, nMax) == 0) { printf("计算失败!\n"); return 0; } else { printf("整数数组中的最大值:%d\n", nMax); } if (max_array<double>(fArray, 5, lfMax) == 0) { printf("计算失败!\n"); return 0; } else { printf("浮点数组中的最大值:%.2lf\n", lfMax); } if(max_array<char>(cArray, 5, cMax) == 0) { printf("计算失败!\n"); return 0; } else { printf("字符数组中的最大值:%c\n", cMax); } return 0; }例3中定义了一个函数模板,然后分别被3个数组:整型数组,浮点数组,字符数组分别调用,执行效果例如以下:
今天。我们主要是通过几个小样例,帮助大家体会模板的优点。
模板的主要目标就是实现逻辑代码和数据类型相分离。从而实现代码的高度复用。
为什么使用模板
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