C++学习 十七、类模板

前言

本篇学习C++中的泛型编程之二，类模板。

类模板

类模板与函数模板类似，用于指导编译器生成类，因此也有模板实例化和具体化。

定义类模板

使用template模板头，提示编译器是一个模板。

template
class TemplateClass{
    private:
        T a_;
        T b_;
    public:
        TemplateClass(T a, T b);
        T sum();
};

template
TemplateClass::TemplateClass(T a, T b){
    a_ = a;
    b_ = b;
}

template
T TemplateClass::sum(){
    return a_ + b_;
}

类模板声明需要注意：

• 成员名不能与模板参数名相同；
• 模板参数可以有多个，template；
• 模板可以拥有非类型参数，template，但非类型参数不能是浮点型；
• 不同类模板或函数模板的模板参数名可以重复使用。

类模板定义需要注意：

• 在外部定义成员函数时时，需要添加模板头template和类限定符TemplateClass::；
• 如果在类内定义成员函数（内联），则可省略模板头和类限定符。

模板具体化

从类模板生成实际类的过程就是具体化，包括实例化，显式具体化和部分具体化。

隐式实例化

使用模板类创建指定模板参数类型的对象，就是隐式实例化。

TemplateClass tc(2, 3);

注意：模板类隐式实例化必须显式指定模板类型，这点与函数模板不同。

显式实例化

使用关键字template指出类模板的参数类型，就是显式实例化。

template class TemplateClass;

显式具体化

如果针对某种类型的类需要不同的实现，比如int类与int*类明显实现方法不一样，则可以通过显式具体化指定特定类型的生成：

template  class TemplateClass{
	// ...
};

部分具体化

还可以在多模板类型参数中的指定某个参数的具体类型：

template  class TTC{ // general
// ...
};
template  class TTC{ // partial
// ...
};

模板编译

类模板和函数模板尽量使用包含编译，即把模板声明和定义放在同一个头文件中，需要使用模板的文件包含模板头文件。

分离编译可能导致链接错误。这是由于，分离编译时，编译器单独把每个cpp文件编译成单独的.obj文件，然后链接成.exe文件。

模板在分离编译时，由于在模板.cpp文件中没有被调用，没有生成模板实例，因此在链接时其它文件找不到类和函数实例，即报链接错误。

模板成员

模板也可以作为类成员：

template class C{
	public:
		template
		U print();
};

模板与友元 非模板友元

非模板友元是一个常规函数：

template class D{
	public:
		T a_;
		friend void printd(D&);
};

void printd(D& d){
	std::cout