C++超详细讲解泛型

C++超详细讲解泛型攻略

什么是泛型

泛型是一种编程方式，可以编写能够处理多种数据类型的代码模板。也就是说，泛型可以让我们写出适用于多种类型数据的代码，而无需为每个具体的数据类型编写特定的代码。

在C++中，泛型主要由函数模板和类模板来实现。

函数模板

函数模板可以实现适用于多种类型数据的函数代码。函数模板的定义格式如下：

template<typename T>
返回值类型 函数名(参数列表){
    //函数体
}

其中，模板参数typename T表示要运用泛型的数据类型的一个占位符，在函数被实例化时，会根据实参类型推断出T的具体类型，从而实现函数代码的执行。

示例1：交换两个变量的值

template<typename T>
void swap(T& a, T& b){
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

在该示例中，我们定义了一个可以交换任意两个类型相同的变量的函数模板swap，其中，变量a和b实际上可以是任意类型，包括int,double,string等。

示例2：找出数组中的最大值

template<typename T>
T findMax(T arr[], int size){
    T max = arr[0];
    for(int i=1; i<size; i++){
        if(arr[i] > max){
            max = arr[i];
        }
    }
    return max;
}

在该示例中，我们定义了一个可以在数组中找出最大元素的函数模板findMax，其中，变量arr是一个任意类型T的数组，size指定了数组长度，函数在执行时可以适用于任意类型的数据类型。

类模板

类模板可以实现适用于多种类型数据的类模板。类模板的定义格式如下：

template<typename T>
class 类名{
    // 成员变量
    // 成员函数
}

其中，模板参数typename T表示要运用泛型的数据类型的一个占位符，在类被实例化时，会根据实参类型推断出T的具体类型，从而实现类模板的实例化。

示例3：栈的实现

template<typename T>
class Stack{
private:
    T* data;
    int top;
    int capacity;
public:
    Stack(int size = 100){
        data = new T[size];
        capacity = size;
        top = -1;
    }
    ~Stack(){
        delete[] data;
    }
    void push(T val){
        if(top == capacity-1){
            overflow_error e;
            throw e;
        }
        data[++top] = val;
    }
    T pop(){
        if(top == -1){
            underflow_error e;
            throw e;
        }
        return data[top--];
    }
    bool isEmpty(){
        return top == -1;
    }
};

在该示例中，我们定义了一个数据类型可以任意的栈类模板Stack，在类模板中，变量T可以是任意类型，而栈数据的push,pop,isEmpty操作都能够适用于该类型元素。

总结

泛型是一种强大的编程方式，可以实现适用于多种类型数据的代码，提高代码的复用性和可维护性。C++通过函数模板和类模板来实现泛型编程，不仅可以用于各种情况下的编程，还可以用于编写通用库函数的实现。