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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：函數模板和類模板

1.2.1 函數模板語法

函數模板作用：建立一個通用函數，其函數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>函數聲明或定義

解釋：

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

#includeusing namespace std;//函數模板//兩個整型交換函數void swapInt(int &a, int &b) {	int temp = a;	a = b;	b = temp;}//交換兩個浮點型函數void swapDouble(double& a, double& b) {	double temp = a;	a = b;	b = temp;}//函數模板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是一個通用數據類型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：

• 函數模板利用關鍵字 template
• 使用函數模板有兩種方式：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，將類型參數化

1.2.2 函數模板注意事項

注意事項：

• 自動類型推導，必須推導出一致的數據類型T,才可以使用
• 模板必須要確定出T的數據類型，才可以使用

//利用模板提供通用的交換函數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據類型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的數據類型，才可以使用template<class T>void func(){	cout << "func 調用" << 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：使用模板時必須確定出通用數據類型T，并且能夠推導出一致的類型

1.2.3 函數模板案例

案例描述：
利用函數模板封裝一個排序的函數，可以對不同數據類型數組進行排序
排序規則從大到小，排序算法為選擇排序
分別利用char數組和int數組進行測試

#includeusing namespace std;//實現通用 對數組進行排序的函數//從大到小  選擇排序//測試 char數組、 int數組//交換函數模板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數組	char charArr[] = "badcfe";	int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);	mySort(charArr, num);	printArray(charArr, num);}void test02() {	//測試int數組	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. . .

1.2.4 普通函數與函數模板的區別

普通函數與函數模板區別：

• 普通函數調用時可以發生自動類型轉換（隱式類型轉換）
• 函數模板調用時，如果利用自動類型推導，不會發生隱式類型轉換
• 如果利用顯示指定類型的方式，可以發生隱式類型轉換

#includeusing namespace std;//普通函數和函數模板的區別//1、普通函數調用可以發生隱式類型轉換//2、函數模板  用自動類型推導，不可以發生隱式類型轉換//3、函數模板 用顯示指定類型，可以發生隱式類型轉換//普通函數int myAdd01(int a, int b) {	return a + b;}//函數模板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   不會發生隱式類型轉換	//cout << myAdd02(a, c) << endl;   //報錯，無法推導出一致的T	//2、顯示指定類型   會發生隱式類型轉換	cout << myAdd02<int>(a, c) << endl;	cout << myAdd02<char>(a, c) << endl;}int main() {	test01();	system("pause");	system("cls");}

總結：建議使用顯示指定類型的方式，調用函數模板，因為可以自己確定通用類型T

1.2.5 普通函數與函數模板的調用規則

調用規則如下：

1. 如果函數模板和普通函數都可以實現，優先調用普通函數
2. 可以通過空模板參數列表來強制調用函數模板
3. 函數模板也可以發生重載
4. 如果函數模板可以產生更好的匹配,優先調用函數模板

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

調用的普通函數調用的模板調用重載的模板調用的模板請按任意鍵繼續. . .

總結：既然提供了函數模板，最好就不要提供普通函數，否則容易出現二義性

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是一個數組，就無法實現了

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

在上述代碼中，如果T的數據類型傳入的是像Person這樣的自定義數據類型，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//特定數據類型  需要用具體方式做特殊實現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;};//對比兩個數據是否相等函數template<class T>bool myCompare(T& a, T& b) {	if (a == b) {		return true;	}	else {		return false;	}}//利用具體化Person的版本實現代碼，具體化優先調用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：

• 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 數據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：聲明創建模板
• typename：表面其后面的符號是一種數據類型，可以用class代替
• T：通用的數據類型，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. . .

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

1.3.2 類模板與函數模板區別

類模板與函數模板區別主要有兩點：

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

#includeusing namespace std;//類模板和函數模板區別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、類模板在模板參數列表中可以有默認參數void test02() {	Person<string> p2("李四", 20);   //后一個參數默認整型，  默認參數只有類模板有，函數模板沒有	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. . .

總結：

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列表可以有默認參數

1.3.3 類模板中成