C++模板与STL详解

"C++_STL.pdf - 一份关于C++ STL的讲义，扩展了对STD_C++.pdf的理解，涵盖了模板与STL的相关知识，包括类型参数、函数模板、类模板、模板特化等核心概念。" 在C++编程语言中，标准模板库（STL）是一个重要的组成部分，它提供了高效且泛化的数据结构和算法。这份讲义深入讲解了STL的核心概念，尤其是模板的使用，这对于理解STL的工作原理至关重要。 首先，模板是C++中的一个关键特性，它允许我们编写泛型代码，即可以应用于多种类型的代码。类型参数使得我们能够创建函数模板和类模板，无需为每种具体类型编写单独的实现。函数模板允许我们定义通用函数，这些函数可以处理不同类型的参数，而类模板则用于创建通用的类，类的成员可以是类型参数。 函数模板的声明通常以`template<typename 类型形参>`开头，接着是函数返回类型、函数名称和参数列表。例如： ```cpp template<typename T> T max(T a, T b) { return a > b ? a : b; } ``` 类模板的声明类似，但定义了一个或多个类型参数的类： ```cpp template<typename T> class Stack { public: void push(T item); T pop(); private: std::vector<T> elements; }; ``` 讲义还提到了模板特化，这是当通用模板不能完全满足特定情况时，为特定类型提供定制实现的方式。这可以通过完全特化（为整个模板提供新的定义）或部分特化（仅对模板的部分成员进行特化）来完成。例如，你可以为模板`Stack`的`int`类型创建一个特化版本，优化存储和操作的效率。 ```cpp // 完全特化 template<> class Stack<int> { public: void push(int item); int pop(); private: std::deque<int> elements; // 使用deque代替vector，因为对于整数，deque可能更优 }; // 部分特化示例，仅特化push方法 template<typename T> class Stack { public: // ... void push(T item); // 通用版本 template<> void Stack<int>::push(int item) { // 特化版本 // 对于整数，可以使用更高效的插入方式 } // ... }; ``` 此外，讲义还涵盖了模板的其他高级主题，如非类型参数、缺省参数、模板型成员、模板型模板参数、typename与class的关键字用法，以及容器和迭代器的基础知识。这些内容构成了理解和使用C++ STL的基础，对于编写高效、可复用的代码至关重要。 这份C++ STL讲义是一份全面的教程，适合想要深入学习C++泛型编程和STL的开发者。通过学习，你可以掌握如何利用模板编写灵活的代码，以及如何利用STL提供的数据结构和算法优化程序性能。