1.類模板與模板類的概念
⑴ 什么是類模板 一個(gè)類模板(也稱為類屬類或類生成類)允許用戶為類定義一種模式,使得類中的某些數(shù)據(jù)成員、默寫成員函數(shù)的參數(shù)、某些成員函數(shù)的返回值,能夠取任意類型(包括系統(tǒng)預(yù)定義的和用戶自定義的)。
如果一個(gè)類中數(shù)據(jù)成員的數(shù)據(jù)類型不能確定,或者是某個(gè)成員函數(shù)的參數(shù)或返回值的類型不能確定,就必須將此類聲明為模板,它的存在不是代表一個(gè)具體的、實(shí)際的類,而是代表著一類類。
⑵ 類模板定義 定義一個(gè)類模板,一般有兩方面的內(nèi)容:
A. 首先要定義類,其格式為:
template <class T>
class foo
{
……
}
foo 為類名,在類定義體中,如采用通用數(shù)據(jù)類型的成員,函數(shù)參數(shù)的前面需加上T,其中通用類型T可以作為普通成員變量的類型,還可以作為const和static成員變量以及成員函數(shù)的參數(shù)和返回類型之用。例如:
template<class T>
class Test{
private:
T n;
const T i;
static T cnt;
public:
Test():i(0){}
Test(T k);
~Test(){}
void print();
T operator+(T x);
};
B. 在類定義體外定義成員函數(shù)時(shí),若此成員函數(shù)中有模板參數(shù)存在,則除了需要和一般類的體外定義成員函數(shù)一樣的定義外,還需在函數(shù)體外進(jìn)行模板聲明
例如
template<class T>
void Test<T>::print(){
std::cout<<"n="<<n<<std::endl;
std::cout<<"i="<<i<<std::endl;
std::cout<<"cnt="<<cnt<<std::endl;
}
如果函數(shù)是以通用類型為返回類型,則要在函數(shù)名前的類名后綴上“<T>”。例如:
template<class T>
Test<T>::Test(T k):i(k){n=k;cnt++;}
template<class T>
T Test<T>::operator+(T x){
return n + x;
}
C. 在類定義體外初始化const成員和static成員變量的做法和普通類體外初始化const成員和static成員變量的做法基本上是一樣的,唯一的區(qū)別是需在對模板進(jìn)行聲明,例如
template<class T>
int Test<T>::cnt=0;
template<class T>
Test<T>::Test(T k):i(k){n=k;cnt++;}
⑶ 類模板的使用 類模板的使用實(shí)際上是將類模板實(shí)例化成一個(gè)具體的類,它的格式為:類名<實(shí)際的類型>。
模板類是類模板實(shí)例化后的一個(gè)產(chǎn)物。說個(gè)形象點(diǎn)的例子吧。我把類模板比作一個(gè)做餅干同的模子,而模板類就是用這個(gè)模子做出來的餅干,至于這個(gè)餅干是什么味道的就要看你自己在實(shí)例化時(shí)用的是什么材料了,你可以做巧克力餅干,也可以做豆沙餅干,這些餅干的除了材料不一樣外,其他的東西都是一樣的了。
2.類模板的派生
可以從類模板派生出新的類,既可以派生類模板,也可以派生非模板類。派生方法:
⑴ 從類模板派生類模板可以從類模板派生出新的類模板,它的派生格式如下例所示:
template <class T>
class base
{
……
};
template <class T>
class derive:public base<T>
{
……
};
與一般的類派生定義相似,只是在指出它的基類時(shí)要綴上模板參數(shù),即base<T>。
⑵ 從類模板派生非模板類 可以從類模板派生出非模板類,在派生中,作為非模板類的基類,必須是類模板實(shí)例化后的模板類,并且在定義派生類前不需要模板聲明語句:template<class>。例如:
template <class T>
class base
{
……
};
class derive:public base<int>
{
……
};
在定義derive類時(shí),base已實(shí)例化成了int型的模板類。