模板
模板是泛型编程的基础,泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。
模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器,比如迭代器和算法,都是泛型编程的例子,它们都使用了模板的概念。
每个容器都有一个单一的定义,比如 向量,我们可以定义许多不同类型的向量,比如 vector
可以使用模板来定义函数和类。
函数模板
模板函数定义的一般形式如下所示:
template ret-type func-name(parameter list) { // 函数的主体 }
在这里,type 是函数所使用的数据类型的占位符名称。这个名称可以在函数定义中使用。
类模板
如定义函数模板一样,也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示:
template class class-name {
.
.
}
例
/*-----函数模版-----*/
/* T const & 是一体的,& 不是和Max一体,这表示返回类型是引用类型并且是不可修改的const类型*/
template
inline T const &Max(T const &a, T const &b) {
return a < b ? b : a;
}
/*-----类模版------*/
template
class Stack {
private:
vector elems; // 元素
public:
void push(T const&); // 入栈
void pop(); // 出栈
T top() const; // 返回栈顶元素
bool empty() const{ // 如果为空则返回真。
return elems.empty();
}
};
template
void Stack::push (T const& elem)
{
// 追加传入元素的副本
elems.push_back(elem);
}
文件和流
数据类型 | 描述 |
---|---|
ofstream | 该数据类型表示输出文件流,用于创建文件并向文件写入信息。 |
ifstream | 该数据类型表示输入文件流,用于从文件读取信息。 |
fstream | 该数据类型通常表示文件流,且同时具有 ofstream 和 ifstream 两种功能,这意味着它可以创建文件,向文件写入信息,从文件读取信息。 |
打开文件
在从文件读取信息或者向文件写入信息之前,必须先打开文件。open() 函数是 fstream、ifstream 和 ofstream 对象的一个成员。
void open(const char *filename, ios::openmode mode);
在这里,open() 成员函数的第一参数指定要打开的文件的名称和位置,第二个参数定义文件被打开的模式。
模式标志 | 描述 |
---|---|
ios::app | 追加模式。所有写入都追加到文件末尾。 |
ios::ate | 文件打开后定位到文件末尾。 |
ios::in | 打开文件用于读取。 |
ios::out | 打开文件用于写入。 |
ios::trunc | 如果该文件已经存在,其内容将在打开文件之前被截断,即把文件长度设为 0。 |
您可以把以上两种或两种以上的模式结合使用。例如,如果想要以写入模式打开文件,并希望截断文件,以防文件已存在,那么您可以使用下面的语法:
ofstream outfile;
outfile.open("file.dat", ios::out | ios::trunc );
类似地,您如果想要打开一个文件用于读写,可以使用下面的语法:
ifstream afile;
afile.open("file.dat", ios::out | ios::in );
关闭文件
当 C++ 程序终止时,它会自动关闭刷新所有流,释放所有分配的内存,并关闭所有打开的文件。但程序员应该养成一个好习惯,在程序终止前关闭所有打开的文件。
void close();
写入文件
使用流插入运算符( << )向文件写入信息,就像使用该运算符输出信息到屏幕上一样。唯一不同的是,在这里您使用的是 ofstream 或 fstream 对象,而不是 cout 对象。
读取文件
使用流提取运算符( >> )从文件读取信息,就像使用该运算符从键盘输入信息一样。唯一不同的是,在这里您使用的是 ifstream 或 fstream 对象,而不是 cin 对象。
#include
#include
using namespace std;
int main() {
char data[100];
//以写模式打开文件
ofstream outfile;
outfile.open("afile.dat");
cout << "Writing to the file" << endl;
cout << "Enter your name: ";
//读取输入数据
cin.getline(data, 100);
//向文件写入用户数据
outfile << data << endl;
cout << "Enter your age: ";
cin >> data;
cin.ignore();
// 再次向文件写入用户输入的数据
outfile << data << endl;
// 关闭打开的文件
outfile.close();
// 以读模式打开文件
ifstream infile;
infile.open("afile.dat");
cout << "Reading from the file" << endl;
infile >> data;
// 在屏幕上写入数据
cout << data << endl;
// 再次从文件读取数据,并显示它
infile >> data;
cout << data << endl;
// 关闭打开的文件
infile.close();
return 0;
}
文件位置指针
istream 和 ostream 都提供了用于重新定位文件位置指针的成员函数。这些成员函数包括关于 istream 的 seekg("seek get")和关于 ostream 的 seekp("seek put")。
__istream_type& seekg(pos_type);
__istream_type& seekg(off_type, ios_base::seekdir);
seekg 和 seekp 的参数通常是一个长整型。第二个参数可以用于指定查找方向。
查找方向可以是 ios::beg(默认的,从流的开头开始定位),也可以是 ios::cur(从流的当前位置开始定位),也可以是 ios::end(从流的末尾开始定位)。
文件位置指针是一个整数值,指定了从文件的起始位置到指针所在位置的字节数。下面是关于定位 "get" 文件位置指针的实例:
// 定位到 fileObject 的第 n 个字节(假设是 ios::beg)
fileObject.seekg( n );
// 把文件的读指针从 fileObject 当前位置向后移 n 个字节
fileObject.seekg( n, ios::cur );
// 把文件的读指针从 fileObject 末尾往回移 n 个字节
fileObject.seekg( n, ios::end );
// 定位到 fileObject 的末尾
fileObject.seekg( 0, ios::end );
STL 概述
C++ STL(标准模板库)是一套功能强大的 C++ 模板类,提供了通用的模板类和函数,这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构,如向量、链表、队列、栈。
C++ 标准模板库的核心包括以下三个组件:
组件 | 描述 |
---|---|
容器(Containers) | 容器是用来管理某一类对象的集合。C++ 提供了各种不同类型的容器,比如 deque、list、vector、map 等。 |
算法(Algorithms) | 算法作用于容器。它们提供了执行各种操作的方式,包括对容器内容执行初始化、排序、搜索和转换等操作。 |
迭代器(iterators) | 迭代器用于遍历对象集合的元素。这些集合可能是容器,也可能是容器的子集。 |
示例演示了向量容器(一个 C++ 标准的模板),它与数组十分相似,唯一不同的是,向量在需要扩展大小的时候,会自动处理它自己的存储需求。
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
// 创建一个向量存储 int
vector vec;
int i;
// 显示 vec 的原始大小
cout << "vector size = " << vec.size() << endl;
// 推入 5 个值到向量中
for(i = 0; i < 5; i++){
vec.push_back(i);
}
// 显示 vec 扩展后的大小
cout << "extended vector size = " << vec.size() << endl;
// 访问向量中的 5 个值
for(i = 0; i < 5; i++){
cout << "value of vec [" << i << "] = " << vec[i] << endl;
}
// 使用迭代器 iterator 访问值
vector::iterator v = vec.begin();
while( v != vec.end()) {
cout << "value of v = " << *v << endl;
v++;
}
return 0;
}