C 類模板 template

類模板與函式模板的定義和使用類似。

有時，有兩個或多個類，其功能是相同的，僅僅是資料型別不同，如下面語句宣告了乙個類：

class
compare_int
intmax()
intmin()
private
:int x,y;};

其作用是對兩個整數作比較，可以通過呼叫成員函式max和min得到兩個整數中的大者和小者。

如果想對兩個浮點數(float型)作比較，需要另外宣告乙個類：

class
compare_float
float
max(
)float
min(
)private
:float x,y;
}

顯然這基本上是重複性的工作，應該有辦法減少重複的工作。

c++在發展的後期增加了

模板(template )

的功能，提供了解決這類問題的途徑。可以宣告乙個通用的類模板，它可以有乙個或多個虛擬的型別引數，如對以上兩個類可以綜合寫出以下的類模板：

template
<
class
numtype
>
//宣告乙個模板，虛擬型別名為numtype
class
compare
//類模板名為compare
numtype
max(
)numtype
min(
)private
:numtype
x,y;};

請將此類模板和前面第乙個compare_int類作一比較，可以看到有兩處不同。

1) 宣告類模板時要增加一行

template

template意思是「模板」，是宣告類模板時必須寫的關鍵字。在template後面的尖括號內的內容為模板的參數列列，關鍵字class表示其後面的是型別引數。在本例中numtype就是乙個型別引數名。這個名宇是可以任意取的，只要是合法的識別符號即可。這裡取numtype只是表示「資料型別」的意思而已。此時，mimtype並不是乙個已存在的實際型別名，它只是乙個虛擬型別引數名。在以後將被乙個實際的型別名取代。

2) 原有的型別名int換成虛擬型別引數名numtype。

在建立類物件時，如果將實際型別指定為int型，編譯系統就會用int取代所有的numtype，如果指定為float型，就用float取代所有的numtype。這樣就能實現「一類多用」。

由於類模板包含型別引數，因此又稱為引數化的類。如果說類是物件的抽象，物件是類的例項，則類模板是類的抽象，類是類模板的例項。

利用類模板可以建立含各種資料型別的類。

那麼，在宣告了乙個類模板後，怎樣使用它呢？怎樣使它變成乙個實際的類？

先回顧一下用類來定義物件的方法：

compare_int cmp1(4,7); // compare_int是已宣告的類

其作用是建立乙個compare_int類的物件，並將實參4和7分別賦給形參a和b，作為進行比較的兩個整數。

用類模板定義物件的方法與此相似，但是不能直接寫成

compare cmp(4,7); // compare是類模板名

compare是類模板名，而不是乙個具體的類，類模板體中的型別numtype並不是乙個實際的型別，只是乙個虛擬的型別，無法用它去定義物件。必須用實際型別名去取代虛擬的型別，具體的做法是：

compare cmp(4,7);

即在類模板名之後在尖括號內指定實際的型別名，在進行編譯時，編譯系統就用int取代類模板中的型別引數numtype，這樣就把類模板具體化了，或者說例項化了。這時compare就相當於前面介紹的compare_int類。

[例9.14] 宣告乙個類模板，利用它分別實現兩個整數、浮點數和字元的比較，求出大數和小數。

#include using namespace std;

template //定義類模板

class compare

numtype max( )

numtype min( )

//不能這樣定義類模板中的成員函式

而應當寫成類模板的形式：

template

numtype compare::max( )

上面第一行表示是類模板，第二行左端的numtype是虛擬型別名，後面的compare 是乙個整體，是帶參的類。表示所定義的max函式是在類compare 的作用域內的。在定義物件時，使用者當然要指定實際的型別（如int），進行編譯時就會將類模板中的虛擬型別名numtype全部用實際的型別代替。這樣compare 就相當於乙個實際的類。大家可以將例9.14改寫為在類模板外定義各成員函式。

歸納以上的介紹，可以這樣宣告和使用類模板：

1) 先寫出乙個實際的類。由於其語義明確，含義清楚，一般不會出錯。

2) 將此類中準備改變的型別名(如int要改變為float或char)改用乙個自己指定的虛擬型別名(如上例中的numtype)。

3) 在類宣告前面加入一行，格式為：

template

如：template //注意本行末尾無分號

class compare

; //類體

4) 用類模板定義物件時用以下形式：

類模板名《實際型別名》物件名;

類模板名《實際型別名》物件名(實參表列);

如：comparecmp;

comparecmp(3,7);

5) 如果在類模板外定義成員函式，應寫成類模板形式：

template

函式型別類模板名《虛擬型別引數》::成員函式名(函式形參表列)

關於類模板的幾點說明：

1) 類模板的型別引數可以有乙個或多個，每個型別前面都必須加class，如：

template

class someclass

;在定義物件時分別代入實際的型別名，如：

someclassobj;

2) 和使用類一樣，使用類模板時要注意其作用域，只能在其有效作用域內用它定義物件。

3) 模板可以有層次，乙個類模板可以作為基類，派生出派生模板類。有關這方面的知識實際應用較少，本教程暫不作介紹，感興趣的同學可以自行學習。

本文**：

C 類模板 template

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