58 - 类模板的概念和意义

---- 整理自狄泰软件唐佐林老师课程

1. 思考

在C++中是否能够将泛型的思想应用于类？

1.1 类模板

• 一些类主要用于存储和组织数据元素
• 类中数据组织的方式和数据元素的具体类型无关
  • 如：数组类、链表类、Stack类、Queue类，等
• C++中模板的思想应用于类，使得类的实现不关注数据元素的具体类型，而只关注类所需实现的功能

1.2 C++中的类模板

• 以相同的方式处理不同的类型
• 在类声明前使用template进行标识
• 用于说明类中使用的泛指类型T

1.3 类模板的应用

• 只能 显示指定具体类型，无法 自动推导
• 使用具体类型 定义对象

• 声明的 泛指类型T 可以出现在类模板的任意地方
• 编译器对类模板的处理方式和函数模板 相同
  • 类模板通过具体类型产生不同的类
  • 在声明的地方对类模板代码本身进行编译
  • 在使用的地方对参数替换后的代码进行编译

1.4 编程实验：类模板初探

#include 
#include 

using namespace std;

template < typename T >
class Operator
{
public:
    T add(T a, T b)
    {
        return a + b;
    }
    T minus(T a, T b)
    {
        return a - b;
    }
    T multiply(T a, T b)
    {
        return a * b;
    }
    T divide(T a, T b)
    {
        return a / b;
    }
};

string operator-(string& l, string& r)
{
    return "Minus";
}

int main()
{
    Operator<int> op1;
    
    cout << op1.add(1, 2) << endl;
    
    Operator<string> op2;
    
    cout << op2.add("D.T.", "Software") << endl;
    cout << op2.minus("D.T", "Software") << endl;
    
    return 0;
}
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1.5 类模板的工程应用（不是C++必须）

类模板必须在头文件中定义
类模板不能分开实现在不同的文件中
类模板外部定义的成员函数需要加上模板<>声明

1.6 编程实验：模板类的工程应用

2. 小结

• 泛型编程的思想可以应用于类
• 类模板以相同的方式处理不同类型的数据
• 类模板非常适用于编写数据结构相关的代码
• 类模板在使用时 只能 显示指定类型