C++模板深入解析:函数模板与类模板

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"C++语言的模板包括函数模板和类模板,是实现编译时多态性的机制。通过将数据类型参数化,程序可以处理不同类型的对象。类属机制避免了因处理不同数据类型而编写多个函数的情况。在C++中,模板需经过实例化才能使用,即用具体数据类型替换形式类属参数。" 第九章类属机制介绍了C++中的模板,这是一种强大的编程工具,用于创建通用代码,以处理多种数据类型。类属的基本概念源于实际编程需求,当多个函数有相似功能但处理不同数据类型时,类属机制允许我们编写一个通用实现,通过参数化数据类型来适应不同情况。 函数模板,也称为类属函数,允许我们将函数的形式参数类型作为参数。例如,一个`max`函数可以用模板化的方式定义,这样就能处理整型和浮点型等不同类型的数值。函数模板本身并不实际存在,只有在使用时被实例化,即替换形式类属参数为具体类型,生成实际的函数。 类模板,或称类属类,将类的数据成员或成员函数的参数类型参数化。这使得我们可以创建一个通用的类模板,然后根据需要实例化为处理特定数据类型的类。类模板的一般形式是使用`template`关键字,后面跟着形式类属参数列表,再是类名和类体。类属参数在类的声明和定义中作为数据类型使用,但在类外部无效。 以一个名为`ARRAY`的类模板为例,它接受一个形式类属参数`T`,表示数组元素的类型。`ARRAY`类包含一个`T`类型的指针`set`和一个整型`n`来存储数组元素。这个模板可以用来创建处理任何类型数组的类实例,如整型、浮点型或自定义类型。 类模板的实例化通常发生在定义对象时,例如`ARRAY<int> myArray(data, size)`,这里`int`是实际类属参数,`myArray`是一个处理整型数组的对象。类模板实例化后的类具备所有模板定义的功能,可以调用成员函数,如`sort`,并操作指定类型的数组。 C++的模板和类属机制是其强大之处,它们提高了代码的重用性和灵活性,使程序员能够以一种类型安全的方式编写通用的代码,从而降低了维护成本并增强了程序的多态性。