• OOP 多重收纳(类模板)


    目录

    题目描述

    思路分析

    AC代码


    题目描述

    现在我们要制作一种盒子,它能够收纳多种类型的元素,比如int、double、char、string等等。

    我们每接收到一个数据都将它用这种盒子包装起来,然后放到同一个vector中。

    为了能够包装不同类型的元素,我们决定用模板类来实现这种盒子,并起名为CBox.

    然而,我们注意到CBox<int>、CBox<char>等类虽然定义自相同的模板类,但实际上它们是不相容的类型。

    为了能够放到一个vector中,我们决定为CBox模板类定义一个抽象父类CBoxObject。

    这样我们就能利用父类指针将不同的CBox实例类对象集中放到一个vector<CBoxObject*>中啦。

    下面给出CBoxObject抽象类的定义:(不可修改)

    class CBoxObject {

    protected:

        string type; // 记录类型信息

    public:

        CBoxObject(string _type) : type(_type) {}

        virtual void show(ostream&) const = 0; // 用于输出信息

    };

    为了查看vector中任意盒子的数据,我们决定采用多态的技术来实现:

    1. 要求CBox模板类继承CBoxObject类,并且要定义一个成员变量;

    2. CBox要实现父类虚函数void show(ostream&),show函数将信息输出到ostream中,

       1) 一般输出格式为:{type: value}

       2) 如果元素为空指针,则输出为:{}

    3. 为CBox模板类添加void setVal(T _val)函数,以便于修改数据

    下面给出测试主函数如下:(不可修改)

    template<typename T>

    void pushBox(istream& in, vector<CBoxObject*>& container, const string& type) {

        T val;

        in >> val;

        container.emplace_back(new CBox<T>(type, val));

    }

    int main() {

        string type; // 数据类型

        int n, index; // n为输入次数,index为vector数组下标

        cin >> n;

        vector<CBoxObject*> pBoxes;

        pBoxes.reserve(n); // 预先分配足够的空间(pBoxes.size()==0依然成立)

        while (n-- > 0) {

            cin >> type;

            // 根据数据类型分别包装

            if (type == "char") pushBox<char>(cin, pBoxes, type);

            else if (type == "int") pushBox<int>(cin, pBoxes, type);

            else if (type == "double") pushBox<double>(cin, pBoxes, type);

            else if (type == "string") pushBox<string>(cin, pBoxes, type);

            // 我们觉得一个盒子也是可以包装另一个盒子的

            // 为了便捷起见,我们采用盒子指针来表示盒子间的包装关系

            else if (type == "box") {

                cin >> index;

                auto box = new CBox<CBoxObject*>("box", nullptr);

                // 根据index从pBoxes已有的盒子中选择一个用新盒子包装

                if (0 <= index && index < pBoxes.size()) {

                    box->setVal(pBoxes[index]);

                    // 现实中盒子是不能自己包装自己的

                    // 在本题中,如果盒子自己包装自己,则将指针值设置为空

                    // 本题暂不考虑链表成环问题

                }

                pBoxes.emplace_back(box);            

            }

            index = (int)pBoxes.size() - 1;

            cout << *pBoxes[index] << endl;

        }

        for (CBoxObject*& box : pBoxes) delete box;

        return 0;

    }

    在决定使用CBoxObject*原生指针类型作为CBox的模板参数时,你可能会发现一个问题:

    a)如果包装的值是"空指针nullptr"(NULL倒不会),则在输出时会出现问题!

    b)如果包装值是非空指针,那么一般来说打印指针值是没有什么价值的,我们更关注的是指针所指向的内容。

    我们希望能够对T*这样的模板参数类型定义不同处理方式。

    通过进一步学习可以了解到c++支持的"模板偏特化"方法:

    template<typename T> class CC { ...... };

    template<typename T> class CC<T*> { ...... };

    template<typename T> class CC<const T*> { ...... };

    ......

    4. 为CBox模板类定义适合以原生指针作为模板参数的特化版本

        由于定义的成员变量为指针类型,且同一对象被new出来后可能被赋予多个所有者,

        为了简化编程,本题不考虑析构函数(使用默认的即可)

    (要进一步保障复制和析构安全性,避免内存泄露,可以考虑加入"引用计数指针"进一步完善定义,本题目不作要求)

       本题的特化版本为:

       template <>

       class CBox<CBoxObject *> :public CBoxObject

       {

           CBoxObject *data;

    在处理输出时,你可能会写出"cout<<val;"和"cout<<*val;"这样的语句以通用于int*,string*等其它原生指针

    如果使用了CBox<T*>,请注意为相应的T类要有输出重载

    5. 为CBoxObject类重载输出

    输入

    参见主函数

    输出

    输出格式:{type: value}

    如果为value为空指针(nullptr),则输出为:{}

    输入样例1

    输出样例1

    思路分析

    首先要看出来它用了标准模板库STL的vector,我们要包含vector文件。

    然后就是对于指针类型的我们需要特例化,不让它调用通用模板,另外写一个。

    AC代码

    1. ostream& operator<<(ostream& out, CBoxObject& box) {
    2. box.show(out);
    3. return out;
    4. }
    5. ostream& operator<<(ostream& out, CBoxObject* box) {
    6. box->show(out);
    7. return out;
    8. }
    9. template<class T>
    10. class CBox: public CBoxObject {
    11. protected:
    12. T value;
    13. public:
    14. CBox(string type, T value): CBoxObject(type), value(value) {}
    15. virtual void show(ostream& out) const{
    16. out << '{' << type << ": " << value << '}';
    17. }
    18. void setVal(T _val) {
    19. value = _val;
    20. }
    21. };
    22. template<>
    23. class CBox<CBoxObject*>: public CBoxObject {
    24. protected:
    25. CBoxObject* value;
    26. public:
    27. CBox(string type, CBoxObject* value): CBoxObject(type), value(value) {}
    28. virtual void show(ostream& out) const{
    29. if(value)
    30. out << '{' << type << ": " << value << '}';
    31. else out<<"{}";
    32. }
    33. void setVal(CBoxObject* _val) {
    34. value = _val;
    35. }
    36. };
  • 相关阅读:
    日常工作笔记0807
    JavaScript设计模式快速参考指南
    整点猛料!啃完阿里最新版Java面试八股文,大厂面试轻松搞定,拿下offer不是事儿!(金九银十同样适用)
    pwncollege.ReverseEngineering
    Power BI 傻瓜入门 14. 深入挖掘DAX
    ubuntu18.04安装google浏览器
    Windows http https的搭建
    4个工作学习必备的工具,请不要错过
    c高级day1(9.6) 离线软件安装,文件相关指令,文件权限相关指令,
    Java中的SPI原理浅谈
  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_62264287/article/details/125394536