一、函數模板的引出:
1、c++中有幾種交換變量的方法:
(1)定義宏代碼塊
(2)定義函數
代碼版本一:
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
#define SWAP(t,a,b)
do
{
t c =a;
a =b;
b = c;
}while(0)
int main()
{
int a =2;
int b =5;
SWAP(int , a , b );
cout<<"a= "<<a<<endl;
cout<<"b= "<<b<<endl;
double m =4;
double n =6;
cout<<"m = "<<m<<endl;
cout<<"n= "<<n<<endl;
return 0;
}
輸出結果:
root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
a= 5
b= 2
m = 4
n= 6
注解:我們看兩個數值交換成功。
我們再用使用函數的方式來實現這個功能,當然以前我們在c語言里面使用指針傳參方式來實現這種兩個數值直接的交換,現在我們利用c++里面更加高級的方式來實現,就是使用引用來實現(不過它的本質還是指針來實現,只是我們只用引用再不用去考慮指針的細節了)
代碼版本二:
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
void Swap(int& a , int& b )//const int * a ,const int * b '
{
int c =a;
a=b;
b=c;
}
void Swap(double& a,double& b)
{
double c =a;
a=b;
b=c;
}
void Swap( string& a, string& b)
{
string c =a;
a=b;
b=c;
}
int main()
{
int a =2;
int b =5;
Swap(a,b);
cout<<"a= "<<a<<endl;
cout<<"b= "<<b<<endl;
double m =4;
double n =6;
cout<<"m= "<<m<<endl;
cout<<"n= "<<n<<endl;
string d = "Txp";
string t = "xiaoping";
cout<<"d= "<<d<<endl;
cout<<"t= "<<t<<endl;
return 0;
}
輸出結果:
root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
a= 5
b= 2
m= 4
n= 6
d= Txp
t= xiaoping
注解:同樣實現了交換功能。
2、兩種方法的優缺點:
定義宏代碼塊
-優點:代碼復用,適合所有的類型
-缺點:編譯器不知道宏的存在,缺少類型檢查
定義函數
-優點:真正的函數調用,編譯器對類型進行檢查
-缺點:根據類型重復定義函數,無法diam復用,從上面的試驗結果可以看出,我們每次都對Swap()函數進行重新定義,定參數的類型不一致的時候
二、泛型編程閃亮出場:
1、泛型編程的概念:
不考慮具體數據類型的編程方式,我們可以繼續拿我們剛才的那個Swap函數進行改造,改成我們現在的泛型寫過:
void Swap(T& a, T& b)
{
T t =a;
a =b;
b =t;
}
注解:Swap泛型寫法中的T不是一個具體的數據類型,而是泛指任意的數據類型,這一點非常重要,明顯有了很大提升。
2、C++中泛型編程
(1)函數模板:
-一種特殊的函數可用不同類型進行調用
-看起來和普通函數很相似,區別是類型可以被參數化
template<typename T>
void Swap(T& a, T& b)
{
T t = a;
a = b;
b = t;
}
(2)函數模板的語法規則:
template關鍵字用于聲明開始進行泛型編程
template關鍵字用于聲明泛指類型
(3)函數模板的使用
自動類型推導調用
具體類型顯示調用
int a = 0;
int b =1;
Swap(a,b)//這里屬于自動推導
float c =2;
float d =6;
Swap<float>(c,d);//這里屬于顯示調用
代碼實踐:
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >// 開始泛型編程,泛指類型是 T;在下面函數定義中用 T 可以代表類型;
void Swap(T& a, T& b)
{
T c =a;
a=b;
b=c;
}
template < typename T >
void Sort(T a[], int len)
{
for(int i=0;i<len;i++)
{
for(int j=i;j<len;j++)
{
if(a[i] > a[j])
{
Swap(a[i],a[j]);
}
}
}
}
template < typename T >
void Println(T a[], int len)
{
for(int i=0;i<len;i++)
{
cout<<a[i]<<",";
}
cout<<endl;
}
int main()
{
int a=3;
int b=5;
Swap(a,b);//自動推導,等價于 Swap<int>(a, b);
cout<<"a= "<<a<<endl;
cout<<"b= "<<b<<endl;
double m =4;
double n=6;
Swap(m,n);
cout<<"m= "<<m<<endl;
cout<<"n= "<<n<<endl;
string d = "Txp";
string t ="xiaoping";
Swap<string>(d,t);//顯示指定;將 T 替換成 string,然后進行調用;
cout<<"d= "<<d<<endl;
cout<<"t= "<<t<<endl;
以下是選擇排序算法測試代碼
int array[5]={3,5,6,4,9};
Println(array,5);
Sort(array,5);
Println(array,5);
string s[5]={"c","c++","rust","golang","python"};
Println(s,5);
Sort(s,5);
Println(s,5);
return 0;
}
輸出結果:
vroot@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
a= 5
b= 3
m= 6
n= 4
d= xiaoping
t= Txp
3,5,6,4,9,
3,4,5,6,9,
c,c++,rust,golang,python,
c,c++,golang,python,rust,
三、總結:
函數模板是泛型編程在c++中的應用方式之一
函數模板能夠根據實參對參數類型進行推導
函數模板支持顯示的指定參數類型
函數模板是C++中重要的代碼復用方式
好了,今天的分享就到這里,如果文章中有錯誤或者不理解的地方,可以交流互動,一起進步。我是txp,下期見!
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