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C++类模板详细讲解(1)

关键词:类模板C++  阅读(1233) 赞(14)

[摘要]本文是对C++类模板的讲解,对学习C++编程技术有所帮助,与大家分享。

在上篇文章(C++函数模板)中,主要介绍了C++中函数模板,与函数相似,类也可以被一种或多种类型参数化。容器类就是一个具有这种特性的典型的例子,

以下通过设计一个类模板Stack的实现来说明:

类模板Stack的实现

#include<iostream>
#include<vector>
#include<stdexcept>
#include<string>
#include<cstdlib>
using namespace std;

template<typename T>
class Stack
{
private:
    vector<T> elems;  //存储元素的容器
public:
    void push(T const&);  //压入元素
    void pop();           //弹出元素
    T top() const;        //返回栈顶元素
    bool empty() const {  //返回栈是否为空
        return elems.empty();
    }
};

template<typename T>
void Stack<T>::push(T const& elem)
{
    elems.push_back(elem);
}

template<typename T>
void Stack<T>::pop()
{
    if(elems.empty()) {
        throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");
    }
    elems.pop_back();
}

template<typename T>
T Stack<T>::top() const
{
    if(elems.empty()) {
        throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");
    }
    return elems.back();
}

可以发现,类模板Stack<>是通过C++标准库vector<>来实现的,我们可以不需要亲自设计内存管理、拷贝构造函数和赋值运算

类模板Stack的使用

为了使用类模板对象,必须显式地指定模板实参,下面的例子展示了如何使用类模板Stack<>:

int main()
{
    try{
        Stack<int> intStack;
        Stack<string> stringStack;

        intStack.push(7);
        cout<<intStack.top()<<endl;

        stringStack.push("hello");
        cout<<stringStack.top()<<endl;
        stringStack.pop();
        stringStack.pop();
    }
    catch(exception const& ex) {
        cerr<<"Exception: "<<ex.what()<<endl;
        //return EXIT_FAILURE;
    }
    cin.get();  
    return 0;
}

通过声明类型Stack<int>,在类模板内部就可以用int实例化T。因此,intStack是一个创建自Stack<int>的对象,它的元素存储于vector,且类型为int,类似,如果声明和使用Stack<string>将会创建相应的对象。
对于类模板,成员函数只有在被使用的时候才被实例化。

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