C++模板类实例化

总结:

  array < int >表明用int类型来代替模板类中的类参数“T”,编译器会将模板类array中所有的类参数T都用int来代替。

  我们称array < int >和array < double >成为模板类的实例。

  我们在例1中创建的对象A是属于模板类实例化后的类的,而不是属于模板类的。换言之模板类不进行实例化就不能创建对象。

  另外模板类可以以参数的形式出现在函数的参数列表中,如果参数列表中有模板类,则函数前面必须加上模板头,在例1中的模板头为“template< class T >”。

 

我们可以通过“< >”指定一种数据类型,从而创建出一个模板类的实例。有了前面定义的模板类,如果我们想创建一个int数组可以按照如下方式使用模板类:

array < int > a(10);

 

array < int >表明用int类型来代替模板类中的类参数“T”,编译器会将模板类array中所有的类参数T都用int来代替。例如类中的私有成员变量“T * num;”会被替换为“int * num;”。对类中的成员函数也会进行相同的替换,如“T & operator[]( int );”将会被替换为“int & operator[]( int );”。

如果我们定义对象:

array < double > D(10);

 

则模板类中所有的类参数“T”都将被换为double。我们称array < int >和array < double >成为模板类的实例。使用这些实例就与使用普通类是一样的。

例1:

复制代码
#include <iostream>using namespace std;

template< class T >class array
{public:
    array( int );
    T & operator[]( int );    const T & operator[] ( int )const;    int getlen() const { return length; }    ~array();private:
    array(){};    int length;
    T * num;
};

template < class T >array< T >::array( int n )
{
    num = new T[n];
    length = n;
}

template < class T >array< T >::~array()
{    delete[] num;
}

template< class T >T & array< T > ::operator[] ( int i )
{    if( i < 0 || i >= length )        throw string( "out of bounds" );    return num[i];
}

template< class T >const T & array< T > ::operator[] (int i) const{    if( i < 0 || i >= length)        throw string( "out of bounds" );    return num[i];
}

template< class T >ostream & operator<<( ostream & out, const array <T> & A )
{    for(int i=0; i < A.getlen(); i++)        out<< A[i] << " ";    return out;
}int main()
{
    array< int > A(10);    for(int i = 0; i < 10; i++)
    {
        A[i] = 2*i;       
    }
    cout<<A<<endl;    return 0;
}
复制代码

 

本例是一个完整的模板类示例,在该例中我们定义了一个array模板类,在主函数中我们对其进行了实例化,“array< int > A(10);”实例化之后创建了一个对象A,该对象是一个包含10个元素的整型数组。之后用一个for循环给数组赋初值,由于我们重载了下标操作符,因此可以凭借下标直接访问相应的数组元素。之后直接输出A数组的所有元素,此时调用的是输出操作符重载函数。

我们在例1中创建的对象A是属于模板类实例化后的类的,而不是属于模板类的。换言之模板类不进行实例化就不能创建对象。

例2:

Arrar A(10);
Array< T > A(10);
Template< class T > Array <T> A(10);

 

在本例中,三种定义对象的方式都是无效的,模板类不进行实例化是无法创建对象的。

另外模板类可以以参数的形式出现在函数的参数列表中,例如例1中的输出操作符重载函数“template< class T > ostream & operator<<(ostream & out, const array <T> & A)”,该函数的第二参数是array <T>的引用,如果参数列表中有模板类,则函数前面必须加上模板头,在例1中的模板头为“template< class T >”。