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C++编写模板

2023-07-06 03:39:16 深夜i -- --

C++ 编写模板泛型编程类型参数化

C++是一种非常流行的编程语言，它允许程序员使用模板来编写通用代码。模板是一种高度抽象的编程机制，可以让程序员创建通用算法、数据类型和数据结构，从而使代码更加灵活和可重用性更高。

在C++中，模板可以使用两种方式编写：函数模板和类模板。函数模板允许程序员为任何数据类型编写通用算法，而类模板则允许程序员为任何数据类型创建通用的数据结构。

下面是一个简单的函数模板示例，它演示了如何使用模板编写通用的排序算法：


template<typename T>
void selection_sort(T arr[], int size) {
  for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
    int min_index = i;
    for (int j = i + 1; j < size; j++) {
      if (arr[j] < arr[min_index])
        min_index = j;
      
    }
    if (min_index != i) {
      T temp = arr[i];
      arr[i] = arr[min_index];
      arr[min_index] = temp;
    }
  }
}

在这个示例中，我们使用了`typename`关键字来表示类型参数，`arr`参数是一个表示要排序的数组的指针，`size`参数表示数组的大小。这个函数可以对任何数据类型的数组进行排序，因为它是通用的，并不限于任何特定的数据类型。

接下来是一个简单的类模板示例，它演示了如何使用模板编写通用的堆栈数据结构：


template<typename T>
class Stack {
private:
  T* data;
  int capacity;
  int top_index;
public:
  Stack(int capacity) {
    data = new T[capacity];
    this->capacity = capacity;
    top_index = -1;
  }
  ~Stack() {
    delete[]data;
  }
  void push(T element) {
    if (top_index == capacity - 1) {
      throw std::overflow_error("Stack is full.");
    }
    top_index++;
    data[top_index] = element;
  }
  T pop() {
    if (top_index == -1) {
      throw std::underflow_error("Stack is empty.");
    }
    T element = data[top_index];
    top_index--;
    return element;
  }
};

在这个示例中，我们使用了`typename`关键字来表示类型参数，`data`成员是一个指向堆栈中数据的指针，`capacity`成员表示堆栈的大小，`top_index`成员表示堆栈的顶部元素的索引。这个类可以存储任何数据类型的元素，因为它是通用的，并不限于任何特定的数据类型。

总的来说，使用C++编写模板可以使程序员更加灵活和高效地编写通用代码。无论是函数模板还是类模板都可以有效地提高程序的可重用性和可读性，这在编写大型项目时尤为重要。

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