C++入门（18）：模板

C++入门（18）：模板

模板（ template ）、 STL（标准模板库）
在泛型编程技术里，仍需要编写自己的函数和类，但不必限定它们所使用的数据类型（int、double 或 myClass）；
只需使用一个占位符（通常用字母T表示），然后用这个占位符来编写函数 。
模板的基本语法，只要把 template <type> 这行代码放在函数或类的前面就可以定义出一个模板；比如：template <class T>，还可以使用 template <typename T>。
模板用来告诉编译器：字母T将在接下来的函数里代表一种不确定的数据类型 。关键字 class 并不意味着今后只能用类来替换 T ，这只是一种约定俗成的写法。

函数模板
如果某个函数对所有数据类型都将进行同样的处理，就应该把它编写为一个模板。
如果某个函数对不同的数据类型将进行不同的处理（或者说执行不同的语句），就应该对它进行重载。

类模板

template <class T>                  //使用占位符T写出类的声明
class MyClass{ MyClass(); void swap(T &a, T &b); };

这样的话，类里的方法实际上将是一些函数模板，构造器的实现如下：

template <class T> MyClass<U>::MyClass(){}            //不需要与在类声明里使用的那个保持一致

创建内联模板：在创建类模板时，避免类声明和类定义相分离的一个好办法是使用内联( inline )记号法 。
内联函数形式为：inline void funName() {}
在类里，内联方法的基本含义是在声明该方法的同时对它进行了定义。

如果类模板需要一种以上的类型，根据具体情况可以多使用几个占位符，比如template<class T, class U>

下面通过代码进一步了解模板：

#include <iostream>
#include <string>

template <class T>
class Stack{                            /*因为在这个类里使用了动态内存，所以一定要给它增加一个副本构造器和一个赋值操作符，避免由于编译器以默认的“逐位复制”方式生成的副本导致的程序不能正确运行*/

//创建内联模板
    public:
        Stack(unsigned int size = 200)
        {
            this->size = size;
            sp = 0;
            data = new T[size];
        }
        ~Stack()
        {
            delete[] data;
        }
        void push(T value)
        {
            data[sp++] = value;
        }
        T pop()
        {
            return data[--sp];
        }
    private:
        unsigned int size;
        unsigned int sp;
        T *data ;
};

    //下面这种代码结构是类声明和类定义相分离时的做法
/*template <class T> class Stack{ public: Stack(unsigned int size = 200); ~Stack(); void push(T value); //接受一个T类型的输入参数，把它压入栈中 T pop() ; //弹出一个T类型的值并返回 private: unsigned int size; unsigned int sp; T *data ; }; template <class T> Stack<T>::Stack(unsigned int size) { this->size = size; sp = 0; data = new T[size]; } template <class T> Stack<T>::~Stack() { delete[] data; } template <class T> void Stack<T>::push(T value) { data[sp++] = value; } template <class T> T Stack<T>::pop() { return data[--sp]; }*/

template <class T>                         //在使用模板时，最好把函数原型和实现代码放在一起
void swap(T &a, T &b)                      //输入参数是通过引用传递的
{
    T temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

int main(int argc, char** argv) {

    Stack<std::string> strStack(100);      //创建一个字符串栈

    strStack.push("xiuxiu");
    strStack.push("Hello");
    std::cout << "strStack.pop() returns " << strStack.pop() << std::endl;
    std::cout << "strStack.pop() returns " << strStack.pop() << std::endl;  

    int i1 = 2;
    int i2 = 7;
    std::cout << "Before swap: i1 = " << i1 << ",i2 = " << i2 << std::endl;
    swap(i1, i2);                          //交换两个整数的值，还可以使用swap<int>(i1,i2)
    std::cout << "After swap: i1 = " << i1 << ",i2 = " << i2 << std::endl;

    std::string s1 = "xiuxiu";
    std::string s2 = "Come on";
    std::cout << "Before swap: s1 = " << s1 << ",s2 = " << s2 << std::endl;
    swap(s1, s2);                          //交换两个字符串的值
    std::cout << "After swap: s1 = " << s1 << ",s2 = " << s2 << std::endl;

    return 0;
}

运行结果为：

strStack.pop() returns Hello
strStack.pop() returns xiuxiu
Before swap: i1 = 2,i2 = 7
After swap: i1 = 7,i2 = 2
Before swap: s1 = xiuxiu,s2 = Come on
After swap: s1 = Come on,s2 = xiuxiu

C++入门（17）：命名空间和模块化