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1、C++入門篇
2、C++核心篇

本階段主要針對C++泛型編程和STL技術做詳細講解，探討C++更深層的使用

1 模板

1.1 模板的概念

模板就是建立通用的模具，大大提高復用性

模板的特點：

• 模板不可以直接使用，它只是一個框架
• 模板的通用并不是萬能的

1.2 函數(shù)模板

• C++另一種編程思想稱為 泛型編程 ，主要利用的技術就是模板
• C++提供兩種模板機制：函數(shù)模板和類模板

1.2.1 函數(shù)模板語法

函數(shù)模板作用：建立一個通用函數(shù)，其函數(shù)返回值類型和形參類型可以不具體制定，用一個虛擬的類型來代表。

語法：

template<typename T>函數(shù)聲明或定義

解釋：

• template：聲明創(chuàng)建模板
• typename：表面其后面的符號是一種數(shù)據(jù)類型，可以用class代替
• T：通用的數(shù)據(jù)類型，名稱可以替換，通常為大寫字母

#includeusing namespace std;//函數(shù)模板//兩個整型交換函數(shù)void swapInt(int &a, int &b) {	int temp = a;	a = b;	b = temp;}//交換兩個浮點型函數(shù)void swapDouble(double& a, double& b) {	double temp = a;	a = b;	b = temp;}//函數(shù)模板template<typename T>  //聲明一個模板，告訴編譯器后面代碼中緊跟著的T不要報錯，T是一個通用數(shù)據(jù)類型void mySwap(T& a, T& b) {	T temp = a;	a = b;	b = temp;}void test01() {	float a = 10;	float b = 20;	//兩種方式使用函數(shù)模板	//1、自動類型推導	mySwap(a, b);	cout << "a:" << a << endl;	cout << "b:" << b << endl;	cout << "/n";	//2、顯示指定類型	mySwap<float>(a, b);	cout << "a:" << a << endl;	cout << "b:" << b << endl;}int main() {	test01();	system("pause");	system("cls");}

總結(jié)：

• 函數(shù)模板利用關鍵字 template
• 使用函數(shù)模板有兩種方式：自動類型推導、顯示指定類型
• 模板的目的是為了提高復用性，將類型參數(shù)化

1.2.2 函數(shù)模板注意事項

注意事項：

• 自動類型推導，必須推導出一致的數(shù)據(jù)類型T,才可以使用
• 模板必須要確定出T的數(shù)據(jù)類型，才可以使用

//利用模板提供通用的交換函數(shù)template<class T>void mySwap(T& a, T& b){	T temp = a;	a = b;	b = temp;}// 1、自動類型推導，必須推導出一致的數(shù)據(jù)類型T,才可以使用void test01(){	int a = 10;	int b = 20;	char c = "c";	mySwap(a, b); // 正確，可以推導出一致的T	//mySwap(a, c); // 錯誤，推導不出一致的T類型}// 2、模板必須要確定出T的數(shù)據(jù)類型，才可以使用template<class T>void func(){	cout << "func 調(diào)用" << endl;}void test02(){	//func(); //錯誤，模板不能獨立使用，必須確定出T的類型	func<int>(); //利用顯示指定類型的方式，給T一個類型，才可以使用該模板}int main() {	test01();	test02();	system("pause");	return 0;}

總結(jié)：使用模板時必須確定出通用數(shù)據(jù)類型T，并且能夠推導出一致的類型

1.2.3 函數(shù)模板案例

案例描述：
利用函數(shù)模板封裝一個排序的函數(shù)，可以對不同數(shù)據(jù)類型數(shù)組進行排序
排序規(guī)則從大到小，排序算法為選擇排序
分別利用char數(shù)組和int數(shù)組進行測試

#includeusing namespace std;//實現(xiàn)通用 對數(shù)組進行排序的函數(shù)//從大到小  選擇排序//測試 char數(shù)組、 int數(shù)組//交換函數(shù)模板template<class T>void mySwap(T& a, T& b) {	T temp = a;	a = b;	b = temp;}//排序算法：選擇排序，每次選擇最大的一個放在前面template<class T>void mySort(T arr[], int len) {	for (int i = 0; i < len; i++) {		int max = i;      //認定最大值的下標		for (int j = i + 1; j < len; j++) {			if (arr[max] < arr[j]) {				max = j;			}		}		if (max != i) {			//交換max和i元素			mySwap(arr[max], arr[i]);		}	}}//提供打印數(shù)組模板template<class T>void printArray(T arr[], int len) {	for (int i = 0; i < len; i++) {		cout << arr[i] << " ";	}	cout << endl;}void test01() {	//測試char數(shù)組	char charArr[] = "badcfe";	int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);	mySort(charArr, num);	printArray(charArr, num);}void test02() {	//測試int數(shù)組	int intArr[] = { 7,5,1,3,9,2,4,6,8 };	int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);	mySort(intArr, num);	printArray(intArr, num);}int main() {	test01();	test02();	system("pause");	system("cls");}

f e d c b a9 8 7 6 5 4 3 2 1請按任意鍵繼續(xù). . .

1.2.4 普通函數(shù)與函數(shù)模板的區(qū)別

普通函數(shù)與函數(shù)模板區(qū)別：

• 普通函數(shù)調(diào)用時可以發(fā)生自動類型轉(zhuǎn)換（隱式類型轉(zhuǎn)換）
• 函數(shù)模板調(diào)用時，如果利用自動類型推導，不會發(fā)生隱式類型轉(zhuǎn)換
• 如果利用顯示指定類型的方式，可以發(fā)生隱式類型轉(zhuǎn)換

#includeusing namespace std;//普通函數(shù)和函數(shù)模板的區(qū)別//1、普通函數(shù)調(diào)用可以發(fā)生隱式類型轉(zhuǎn)換//2、函數(shù)模板  用自動類型推導，不可以發(fā)生隱式類型轉(zhuǎn)換//3、函數(shù)模板 用顯示指定類型，可以發(fā)生隱式類型轉(zhuǎn)換//普通函數(shù)int myAdd01(int a, int b) {	return a + b;}//函數(shù)模板template<class T>T myAdd02(T a, T b) {	return a + b;}void test01() {	int a = 10;	int b = 20;	char c = "c"; //99	//cout << myAdd01(a, b) << endl;	cout << myAdd01(a, c) << endl;	//1、自動類型推導   不會發(fā)生隱式類型轉(zhuǎn)換	//cout << myAdd02(a, c) << endl;   //報錯，無法推導出一致的T	//2、顯示指定類型   會發(fā)生隱式類型轉(zhuǎn)換	cout << myAdd02<int>(a, c) << endl;	cout << myAdd02<char>(a, c) << endl;}int main() {	test01();	system("pause");	system("cls");}

總結(jié)：建議使用顯示指定類型的方式，調(diào)用函數(shù)模板，因為可以自己確定通用類型T

1.2.5 普通函數(shù)與函數(shù)模板的調(diào)用規(guī)則

調(diào)用規(guī)則如下：

1. 如果函數(shù)模板和普通函數(shù)都可以實現(xiàn)，優(yōu)先調(diào)用普通函數(shù)
2. 可以通過空模板參數(shù)列表來強制調(diào)用函數(shù)模板
3. 函數(shù)模板也可以發(fā)生重載
4. 如果函數(shù)模板可以產(chǎn)生更好的匹配,優(yōu)先調(diào)用函數(shù)模板

#includeusing namespace std;//普通函數(shù)與函數(shù)模板的調(diào)用規(guī)則//1、如果函數(shù)模板和普通函數(shù)都可以調(diào)用，優(yōu)先調(diào)用普通函數(shù)//2、可以通過空模板參數(shù)列表  強制調(diào)用  函數(shù)模板//3、函數(shù)模板可以發(fā)生函數(shù)重載//4、如果函數(shù)模板可以產(chǎn)生更好的匹配，優(yōu)先調(diào)用函數(shù)模板void myPrint(int a, int b){	cout << "調(diào)用的普通函數(shù)" << endl;}template<class T>void myPrint(T a, T b) {	cout << "調(diào)用的模板" << endl;}template<class T>void myPrint(T a, T b, T c) {	cout << "調(diào)用重載的模板" << endl;}void test01() {	int a = 10;	int b = 20;	myPrint(a, b);   //調(diào)用的普通函數(shù)	//通過空模板參數(shù)列表，強制調(diào)用函數(shù)模板	myPrint<>(a, b);       //調(diào)用模板	myPrint<>(a, b, 100);  //調(diào)用重載的模板	//如果函數(shù)模板可以產(chǎn)生更好的匹配，優(yōu)先調(diào)用函數(shù)模板	char c1 = "a";	char c2 = "b";	myPrint(c1, c2);   //調(diào)用模板}int main() {	test01();	system("pause");	system("cls");}

調(diào)用的普通函數(shù)調(diào)用的模板調(diào)用重載的模板調(diào)用的模板請按任意鍵繼續(xù). . .

總結(jié)：既然提供了函數(shù)模板，最好就不要提供普通函數(shù)，否則容易出現(xiàn)二義性

1.2.6 模板的局限性

局限性：模板的通用性并不是萬能的

	template<class T>	void f(T a, T b)	{     	a = b;    }

在上述代碼中提供的賦值操作，如果傳入的a和b是一個數(shù)組，就無法實現(xiàn)了

	template<class T>	void f(T a, T b)	{     	if(a > b) { ... }    }

在上述代碼中，如果T的數(shù)據(jù)類型傳入的是像Person這樣的自定義數(shù)據(jù)類型，也無法正常運行

因此C++為了解決這種問題，提供模板的重載，可以為這些特定的類型提供具體化的模板

#includeusing namespace std;//模板局限性//特定數(shù)據(jù)類型  需要用具體方式做特殊實現(xiàn)class Person {public:	Person(string name, int age) {		this->m_Name = name;		this->m_Age = age;	}	//姓名	string m_Name;	//年齡	string m_Age;};//對比兩個數(shù)據(jù)是否相等函數(shù)template<class T>bool myCompare(T& a, T& b) {	if (a == b) {		return true;	}	else {		return false;	}}//利用具體化Person的版本實現(xiàn)代碼，具體化優(yōu)先調(diào)用template<> bool myCompare(Person& p1, Person& p2) {	if (p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age) {		return true;	}	else {		return false;	}}void test01() {	int a = 10;	int b = 20;	bool ret = myCompare(a, b);	if (ret) {		cout << "a == b" << endl;	}	else {		cout << "a != b" << endl;	}}void test02() {	Person p1("Tom", 10);	Person p2("Tom", 10);	bool ret = myCompare(p1, p2);	if (ret) {		cout << "p1 == p2" << endl;	}	else {		cout << "p1 != p2" << endl;	}}int main() {	test01();	test02();	system("pause");	system("cls");}

總結(jié)：

• 利用具體化的模板，可以解決自定義類型的通用化
• 學習模板并不是為了寫模板，而是在STL能夠運用系統(tǒng)提供的模板

1.3 類模板

1.3.1 類模板語法

類模板作用：建立一個通用類，類中的成員 數(shù)據(jù)類型可以不具體制定，用一個虛擬的類型來代表。
語法：

template<typename T>類

解釋：

• template：聲明創(chuàng)建模板
• typename：表面其后面的符號是一種數(shù)據(jù)類型，可以用class代替
• T：通用的數(shù)據(jù)類型，名稱可以替換，通常為大寫字母

#includeusing namespace std;//類模板template<class NameType, class AgeType>class Person {public:	Person(NameType name, AgeType age) {		this->m_Name = name;		this->m_Age = age;	}	void showPerson() {		cout << "name:" << this->m_Name << endl;		cout << "age:" << this->m_Age << endl;	}	NameType m_Name;	AgeType m_Age;};void test01() {	Person<string, int> p1("張三", 18);	cout << p1.m_Name << "," << p1.m_Age << endl;	p1.showPerson();}int main() {	test01();	system("pause");	system("cls");}

張三,18name:張三age:18請按任意鍵繼續(xù). . .

總結(jié)：類模板和函數(shù)模板語法相似，在聲明模板template后面加類，此類稱為類模板

1.3.2 類模板與函數(shù)模板區(qū)別

類模板與函數(shù)模板區(qū)別主要有兩點：

• 類模板沒有自動類型推導的使用方式
• 類模板在模板參數(shù)列表中可以有默認參數(shù)

#includeusing namespace std;//類模板和函數(shù)模板區(qū)別template<class NameType, class AgeType = int>class Person {public:	Person(NameType name, AgeType age) {		this->m_Name = name;		this->m_Age = age;	}	void showPerson() {		cout << "name:" << this->m_Name << endl;		cout << "age:" << this->m_Age << endl;	}	NameType m_Name;	AgeType m_Age;};void test01() {	//Person p("張三", 18);  //1、類模板沒有自動類型推導使用方式	Person<string, int> p("張三", 18);	p.showPerson();}//2、類模板在模板參數(shù)列表中可以有默認參數(shù)void test02() {	Person<string> p2("李四", 20);   //后一個參數(shù)默認整型，  默認參數(shù)只有類模板有，函數(shù)模板沒有	p2.showPerson();}int main() {	test01();	test02();	system("pause");	system("cls");}

name:張三age:18name:李四age:20請按任意鍵繼續(xù). . .

總結(jié)：

1. 類模板使用只能用顯示指定類型方式
2. 類模板中的模板參數(shù)列表可以有默認參數(shù)

1.3.3 類模板中成