C++——类模板的深入学习

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gaosmile 发布时间：2020-8-26 22:22

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一、类模板的深入学习：

1、类模板可以定义任意多个不同的类型参数（这一点和模板函数一样）

template < typename T1, typenaem T2 >
class Test
{
public:
void add(T1 a, T2 b);
}

//定义类对象时
Test<int,float> t;

2、类模板可以被特化

指定类模板的特定实现
部分类参数必须显示指定
根据类型参数分开实现类模板
$ _- h& x# E( s: m% |4 [. l

特化前：

template < typename T1, typename T2 >
class Test
{

};

特化后：

template < typename T >
class Test < T , T >
{

};

3、类模板的特化类型：

部分特化：用特定的规则约束类型参数
完全特化：完全显示指定类型参数
9 I; o8 U, T, u% j+ H

完全特化前：

template <typename T1, typename T2 >
class Test
{

};

完全特化后：

template < >
class Test < int, int>
{

};

代码实践：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

template < typename T1, typename T2 >
class Test
{
public:
void add(T1 a, T2 b)
{
   cout<<"void add(T1 a, T2 b)"<<endl;
   cout<<a+b<<endl;
}
};

/* 关于上述第一个类模板的特殊实现，关于指针的特化实现 */
template < typename T1 , typename T2 >
class Test < T1*, T2* >
{
public:
void add(T1* a, T2* b)
{
   cout<<"void add(T1* a, T2* b)"<<endl;
   cout<<*a+*b<<endl;
}

};

template < typename T >//特化
class Test  <T ,T  >
{
public:
void add(T a, T b)
{
      cout<<"void add(T a, T b)"<<endl;
      cout<<a+b<<endl;
}
void print()
{

   cout<<"class Test  < T , T >"<<endl;
}
};

template < >//完全特化
class Test < void * , void * >
{
public:
void add(void* a, void* b)
{
   cout<<"void add(void* a, void* b)"<<endl;
   cout<<"error to add void* parm"<<endl;
}
};

int main()
{
Test<int, float> t1;
Test<long, long> t2;
Test<void*, void*> t3;

t1.add(1,2.5);
t2.add(5,5);
t2.print();

t3.add(NULL,NULL);

Test< int* , double* > t4;
int a =1;
double b = 0.1;

t4.add(&a,&b);
return 0;
}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
void add(T1 a, T2 b)
3.5
void add(T a, T b)
10
class Test < T , T >
void add(void* a, void* b)
error to add void* parm
void add(T1* a, T2* b)
1.1

4、类模板特化注意事项：

(1)特化只是模板的分开实现

本质上是同一个类模板

(2)特化类模板的使用方式是统一的

必须显示指定每一个类型参数

5、类模板特化与重定义有区别吗？函数模板可以特化吗？

(1)重定义和特化的不同：

重定义：

--一个类模板和一个新类（或者两个类模板）

--使用的时候需要考虑如何选择的问题

特化：

--以统一的方式类使用类模板的特化类

--编译器自动优先选择特化类

(2)函数模板只支持参数完全特化

函数模板特化前：

template < typename T >

bool Equal(T a, T b)
{
return a==b;
}

函数模板完全特化后：

template < >
bool Euqal<void*>(void* a, void* b)
{
return a==b;
}

代码实践：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

template
< typename T1, typename T2 >
class Test
{
public:
void add(T1 a, T2 b)
{
      cout << "void add(T1 a, T2 b)" << endl;
      cout << a + b << endl;
}
};

/*
template
<  >
class Test < void*, void* > // 当 T1 == void* 并且 T2 == void* 时
{
public:
void add(void* a, void* b)
{
      cout << "void add(void* a, void* b)" << endl;
      cout << "Error to add void* param..." << endl;
}
};
*/

class Test_Void
{
public:
void add(void* a, void* b)
{
      cout << "void add(void* a, void* b)" << endl;
      cout << "Error to add void* param..." << endl;
}
};

template
< typename T >
bool Equal(T a, T b)
{
cout << "bool Equal(T a, T b)" << endl;

return a == b;
}

template
< >
bool Equal<double>(double a, double b)
{
const double delta = 0.00000000000001;
double r = a - b;

cout << "bool Equal<double>(double a, double b)" << endl;

return (-delta < r) && (r < delta);
}

bool Equal(double a, double b)
{
const double delta = 0.00000000000001;
double r = a - b;

cout << "bool Equal(double a, double b)" << endl;

return (-delta < r) && (r < delta);
}

int main()
{
cout << Equal( 1, 1 ) << endl;
cout << Equal<>( 0.001, 0.001 ) << endl;

return 0;
}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
bool Equal(T a, T b)
1
bool Equal<double>(double a, double b)
1

注解：当需要重载函数模板时，优先考虑使用模板特化；当模板特化无法满足需求，再使用函数重载

二、总结：