C++类属机制与模板基础讲解

本资源是面向对象程序设计基础的课件，主要讲解了第九章的类属机制，包括类属的作用、定义与实例化、继承关系以及类属函数的定义与实例化。类属机制是一种实现编译时多态性的方法，通过参数化数据类型使程序具备多态性。在C++中，类属机制通过模板来实现，分为函数模板（类属函数）和类模板（类属类）。函数模板用于参数化函数的形式参数类型，而类模板则用于参数化类的数据成员类型或成员函数的形参类型。 在C++中，类属机制提供了函数模板和类模板两种形式。函数模板允许我们定义一组通用的函数，它们在实例化时会根据传入的具体数据类型生成对应的函数。例如，可以有一个通用的`max`函数模板，用于处理不同类型的最大值计算，避免重复编写针对每种数据类型的函数。 类属类（类模板）则是将类的数据成员和成员函数参数化。通过类模板，我们可以创建一系列相关的类，这些类共享相同的结构和行为，但数据类型不同。例如，可以定义一个名为`ARRAY`的类模板，它包含一个动态数组，并提供了如排序、检索和求和等操作。在类模板中，类属参数如`T`代表了可变的数据类型，而在类的实例化过程中，`T`会被具体的数据类型如`int`或`float`替换。 类属函数的定义通常在类模板的外部进行，以便完整地声明和定义函数体。例如，`ARRAY`类模板中的`sort`、`seek`和`sum`方法都是类属函数，它们在类模板的定义中声明，并在类模板外部定义其具体实现。 实例化是将模板转化为具体类型的对象或函数的过程。对于类模板，实例化时会创建一个新的类，这个新类具有与模板相同的行为，但数据类型是实例化时指定的。对于函数模板，实例化会产生一个特定数据类型的函数。 总结来说，类属机制是面向对象编程中的一个重要概念，它增强了代码的重用性和灵活性，允许开发者编写更通用的代码，同时保持高效和类型安全。通过类属函数和类属类，我们可以创建能够处理多种数据类型的函数和类，大大提高了程序的可扩展性和可维护性。在C++中，模板是实现这一机制的关键工具。