4.1.2、类模板

标签：4.1 函数 void Person template 模板 name

1、类模板的语法

类模板的作用：

建立一个通用类，类中的成员数据类型可以不具体指定，用一个虚拟的类型来代表。

语法：

template<typename T>
类

解释：

template --- 声明创建模板

typename --- 表面其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替

T --- 通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母

#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType> 
class Person
{
public:
	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->mName = name;
		this->mAge = age;
	}
    //行为：输出人对象的姓名和年龄
	void showPerson()
	{
		cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
	}
public:
    //属性
	NameType mName;
	AgeType mAge;
};

void test01()
{
	// 指定NameType 为string类型，AgeType 为 int类型
	Person<string, int>P1("孙悟空", 999); // 显示指定类型
	P1.showPerson();
}
int main() {
	test01();
	return 0;
}

总结：

类模板和函数模板语法类似，在声明模板template后面加类，此类称为类模板。

2、类模板与函数模板区别

区别：

类模板 没有自动类型推导 的使用方式。
类模板在模板参数列表中可以有 默认参数。

#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType = int> 
class Person
{
public:
	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->mName = name;
		this->mAge = age;
	}
	void showPerson()
	{
		cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
	}
public:
	NameType mName;
	AgeType mAge;
};

//1、类模板没有自动类型推导的使用方式
void test01()
{
	// Person p("孙悟空", 1000); // 错误 类模板使用时候，不可以用自动类型推导
	Person <string ,int>p("孙悟空", 1000); //必须使用显示指定类型的方式，使用类模板
	p.showPerson();
}

//2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数
//什么是默认参数
void test02()
{
	Person <string> p("猪八戒", 999); //类模板中的模板参数列表 可以指定默认参数
	p.showPerson();
}
int main() {
	test01();
	test02();
	return 0;
}

总结：

类模板使用只能用显示指定类型方式
类模板中的模板参数列表可以有默认参数

3、类模板中成员函数创建时机

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的：

普通类中的成员函数一开始就可以创建
类模板中的成员函数在调用时才创建

class Person1
{
public:
	void showPerson1()
	{
		cout << "Person1 show" << endl;
	}
};

class Person2
{
public:
	void showPerson2()
	{
		cout << "Person2 show" << endl;
	}
};

template<class T>
class MyClass
{
public:
	T obj;

	//类模板中的成员函数，并不是一开始就创建的，而是在模板调用时再生成

	void fun1() {
	obj.showPerson1();
	}
	void fun2() {
	obj.showPerson2();
	}

};

void test01()
{
	MyClass<Person1> m;
	
	m.fun1();

	//m.fun2();//编译会出错，说明函数调用才会去创建成员函数
}

int main() {
	test01();
	return 0;
}

总结：

类模板中的成员函数并不是一开始就创建到，在调用时才去创建

4、类模板对象做函数参数

学习目标：
类模板实例化出的对象，向函数传参的方式。

一共有3种传入的方式：

指定传入的类型：直接显示对象的数据类型
参数模板化：将对象中的参数变为模板进行传递
整个类模板化：将这个对象类型模板化进行传递

#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType = int> 
class Person
{
public:
	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->mName = name;
		this->mAge = age;
	}
	void showPerson()
	{
		cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
	}
public:
	NameType mName;
	AgeType mAge;
};

//1、指定传入的类型
void printPerson1(Person<string, int> &p)
{
	p.showPerson();
}
void test01()
{
	Person <string, int >p("孙悟空", 100);
	printPerson1(p);
}

//2、参数模板化
template <class T1, class T2>  //告诉编译器T1,T2是两个类的默认参数
void printPerson2(Person<T1, T2>&p)
{
	p.showPerson();
	cout << "T1的类型为： " << typeid(T1).name() << endl; 	//输出为string
	cout << "T2的类型为： " << typeid(T2).name() << endl; 	//输出为int
}
void test02()
{
	Person <string, int >p("猪八戒", 90);
	printPerson2(p);
}

//3、整个类模板化
template<class T>
void printPerson3(T & p)
{
	cout << "T的类型为： " << typeid(T).name() << endl;
	p.showPerson();

}
void test03()
{
	Person <string, int >p("唐僧", 30);
	printPerson3(p);
}

int main() {
	test01();
	test02();
	test03();
	return 0;
}

总结：

通过类模板创建的对象，可以有三种方式向函数中进行传参
使用比较广泛的是第一种：指定传入类型

5、类模板与继承

当类模板碰到继承时，需要注意一下几点：

当子类继承的父类是一个类模板时，子类在声明的时候，要指定出父类中T的类型
如果不指定，编译器无法给子类分配内存
如果想灵活指定出父类中T的类型，子类也需变为类模板

template<class T>
class Base
{
	T m;
};

//class Son:public Base  //错误，c++编译需要给子类分配内存，必须知道父类中T的类型才可以向下继承
class Son :public Base<int> //必须指定一个类型 ，这是一个子类声明
{
};
void test01()
{
	Son c;
}

//类模板继承类模板 ,可以用T2指定父类中的T类型
template<class T1, class T2>
class Son2 :public Base<T2>
{
public:
	Son2()
	{
		cout << typeid(T1).name() << endl;
		cout << typeid(T2).name() << endl;
	}
};

void test02()
{
	Son2<int, char> child1;
}

int main() {
	test01();
	test02();
	return 0;
}

总结：

如果父类是类模板，子类需要指定出父类中T的数据类型

6、类模板成员函数类外实现

学习目标：能够掌握类模板中的 成员函数类外实现

实现成员函数类外实现步骤：

在函数名称前加上作用域
加上template<class T, ...>
在作用域后加上函数模板的参数列表
如：

template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)
{
}

#include <string>

//类模板中成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
class Person {
public:
	//成员函数类内声明
	Person(T1 name, T2 age);
	void showPerson();

public:
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

//构造函数 类外实现
template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age) {
	this->m_Name = name;
	this->m_Age = age;
}

//成员函数 类外实现
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson() {
	cout << "姓名: " << this->m_Name << " 年龄:" << this->m_Age << endl;
}

void test01()
{
	Person<string, int> p("Tom", 20);
	p.showPerson();
}

int main() {
	test01();
	return 0;
}

总结：

类模板中成员函数类外实现时，需要加上模板参数列表。

7、类模板分文件编写

学些目标：
掌握类模板成员函数份文件编写生产的问题以及解决方式。

产生的问题：

类模板中成员函数创建时机是在调用阶段，导致份文件编写时链接不到。

解决方式：

方式1. 直接包含.cpp源文件
方式2. 将声明(.h中的内容)和实现(.cpp中的内容)写到同一个文件中，并更改后缀名为".hpp"。其中".hpp"是约定的名称，并不是强制。

总结：主流的解决方式是第二种，将类模板成员函数写道一起，并将后缀名改为.hpp

8、类模板与友元

学习目标：
掌握类模板配合友元函数的类内和类外实现

全局函数类内实现：

直接在类内声明友元即可。

template<class T1, class T2>
class Person
{
public:
	Person(T1 name, T2 age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	//1、全局函数配合友元   类内实现
	friend void printPerson(Person<T1, T2> & p)
	{
		cout << "姓名： " << p.m_Name << " 年龄：" << p.m_Age << endl;
	}

private:
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

全局函数类外实现：

需要提前让编译器知道全局函数的存在。

//2、全局函数配合友元  类外实现 - 先做函数模板声明，下方在做函数模板定义，在做友元
template<class T1, class T2> class Person;

//如果声明了函数模板，可以将实现写到后面，否则需要将实现体写到类的前面让编译器提前看到
//template<class T1, class T2> void printPerson2(Person<T1, T2> & p); 

template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2> & p)
{
	cout << "类外实现 ---- 姓名： " << p.m_Name << " 年龄：" << p.m_Age << endl;
}


template<class T1, class T2>
class Person
{
public:
	Person(T1 name, T2 age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	//全局函数配合友元  类外实现
	friend void printPerson2<>(Person<T1, T2> & p);

private:
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

总结：

建议全局函数做类内实现，用法简单，而且编译器可以直接识别。

标签：4.1,函数,void,Person,template,模板,name
From： https://www.cnblogs.com/H43724334/p/18089210