"C++的类属机制和类模板是实现编译时多态性的重要工具,允许程序员通过参数化数据类型来创建具有通用功能的代码。类模板并不是真正的类,它们需要实例化后才能用于创建对象。实例化过程是将形式类属参数替换为实际的类属参数,从而生成特定数据类型的类。例如,类模板`STACK<ELEMENT_TYPE>`经过实例化如`STACK<int>`,可以创建一个处理整型元素的堆栈类。类模板可以实例化为多个不同的类,这使得同一模板可以应用于多种数据类型,实现了代码复用和多态性。"
类属机制是C++中的一种设计模式,它通过将数据类型参数化来实现编译时的多态性。在实际应用中,如果一组函数功能相同,只是处理的对象数据类型不同,类属机制可以避免编写多个重复的函数。类属机制的思想是提供一套通用的程序实体,将数据类型作为参数传递,这样就可以用一个模板处理不同的数据类型。
C++中的类属机制主要通过模板来实现。模板分为函数模板和类模板。函数模板是将函数的形式参数的数据类型参数化,而类模板则是将类的数据成员类型或成员函数的形参类型参数化。两者都需要经过实例化后才能成为可使用的函数或类。
类模板的定义通常采用以下格式:
```cpp
template<class 类属参数1, class 类属参数2, ...>
class 类名 {
// 类体,其中类属参数作为数据类型使用
};
```
类属参数在尖括号内,用逗号分隔,并由`class`关键字引入。这些参数在类的声明和定义内部可用,用于声明变量、成员函数等。一旦实例化,比如`template<int, char> class MyClass`,`MyClass`就会变成一个处理整型和字符型数据的特定类。
在实例化类模板时,可以指定实际的类属参数,例如`STACK<int>`将`STACK`模板实例化为处理整型数据的类。实例化后的类模板可以像普通类一样创建对象,如`STACK<int> obj;`。
类模板的一个常见应用是在容器类的设计中,如示例中的`ARRAY<T>`模板,它可以用来对指定类型的数组进行排序、检索和求和。通过将`T`作为类属参数,`ARRAY`可以适用于任何类型的数据,只要提供了相应的操作。
总结来说,类属机制和类模板在C++中提供了强大的代码复用和多态性,让程序员能够编写更加灵活且高效的代码。它们允许开发者以类型无关的方式编写通用功能,然后在需要时针对特定类型进行实例化,从而极大地提高了代码的可维护性和可扩展性。