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C++如何利用类模板实现泛型程序设计

2023-06-23 01:57:39 深夜i -- --

C++ 类模板泛型程序设计实现编程

C++是一种面向对象的编程语言，广泛应用于软件开发领域。其中，类模板是一种重要的泛型编程工具，可以大大提高代码的复用性和灵活性。下面我们来看看如何利用类模板实现泛型程序设计。

1. 定义类模板

类模板的定义格式如下：

template

class ClassName

// class body

;

其中，T为类型参数，可以是任意类型，包括基本数据类型和自定义类型。定义一个类模板后，可以用T代替实际的类型，并在类中使用T作为成员变量、成员函数的参数和返回值等。

例如，下面是一个利用类模板实现的栈：

template

class Stack {

private:

T* data;

int top;

public:

Stack(int size = 10) {

data = new T[size];

top = -1;

}

~Stack() {

delete[] data;

}

void push(T item) {

data[++top] = item;

}

T pop() {

return data[top--];

}

bool empty() {

return top == -1;

}

};

上述代码中，Stack类使用了模板类型T作为成员变量data的类型，以及push()和pop()成员函数的参数和返回值类型。

2. 实例化类模板

定义好类模板后，需要实例化它才能用于具体的类型。实例化类模板的方法有以下几种：

- 显示实例化

通过指定T的类型来显示实例化类模板，例如：

Stack s1; // 定义一个int类型的栈

Stack s2; // 定义一个double类型的栈

- 隐式实例化

当编译器遇到未实例化的模板类时，会自动进行隐式实例化。例如：

Stack s; // 隐式实例化为Stack

- 模板参数推导

通过函数模板实现模板参数推导，可以不显式指定T的类型，让编译器根据函数参数自动推导T的类型。例如：

template

void func(Stack s) {

// do something

}

Stack s;

func(s); // 自动推导为func (s)

3. 使用类模板

使用实例化后的类模板和普通类一样，可以调用成员函数和访问成员变量。例如：

Stack s;

s.push(1);

s.push(2);

s.push(3);

while (!s.empty()) {

cout << s.pop() << " "; // 输出3 2 1

}

通过上述步骤，我们可以轻松地利用类模板实现泛型程序设计，提高代码的复用性和灵活性。

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