C++中的模板類&模板函數(shù)
C++模板類&模板函數(shù)
模板類
模板類的定義使用 template<typename T> 或 template<class T> ，將具有相同功能的代碼合并，增加代碼的簡潔性和易讀性。
例如在計算凸包的例子中，傳入點(diǎn)的類型可以是自定義的 Point ，也可以是 pcl::point 之類。
例如在頭文件中的定義如下：
template<typename T>
class POLYGON
{
public:
POLYGON();
public:
void convhull(std::vector<T> &input, std::vector<T> &result);
};模板函數(shù)
如模板類中的 convhull 函數(shù)就是模板函數(shù)，模板函數(shù)的輸入為各種類型的點(diǎn)，將計算后的凸包存在 result 中。 convhull 的模板參數(shù)只有T，也可以為該函數(shù)增加其它的模板參數(shù)。
例如，增加參數(shù) T1 ：
template<typename T>
class POLYGON
{
public:
POLYGON();
template<typename T1> void test(T1 a);
public:
void convhull(std::vector<T> &input, std::vector<T> &result);
};以上為模板類和模板函數(shù)是如何定義的，接下來將介紹它們是如何初始化的。模板函數(shù)有隱式實(shí)例化和顯示實(shí)例化，但模板類只有顯式實(shí)例化。
1、隱式實(shí)例化
? 在模板函數(shù)的初始化在類的內(nèi)部，即函數(shù)的實(shí)現(xiàn)在類的內(nèi)部，例如實(shí)現(xiàn) pointFromVeh2grd ，在調(diào)用隱式實(shí)例化的模板函數(shù)時，系統(tǒng)會自動適配模板參數(shù)T。
template<typename T>
class POLYGON
{
public:
POLYGON();
T pointFromVeh2grd(const T &ptVeh, const double &vehX, const double &vehY, const float &vehYaw){
return ptGrd;
}
template<typename T1> void test(T1 a);
public:
void convhull(std::vector<T> &input, std::vector<T> &result);
};2、顯示初始化
模板函數(shù)的初始化在類的外部，模板類實(shí)例化 AXIS_CONVERT<int> ，這說明 AXIS_CONVERT 類只接受int類型的輸入，如果輸入類型，編譯器會報錯。
模板函數(shù)實(shí)例化 template void AXIS_CONVERT::test<double>(double); 同樣 test 函數(shù)只接受 double 類型的輸入。
//在源文件中進(jìn)行顯式初始化及實(shí)現(xiàn)
//顯式初始化
template class AXIS_CONVERT<int>;
template void AXIS_CONVERT::test<double>(double);
//函數(shù)功能實(shí)現(xiàn)
template<typename T> template<typename T1>
void AXIS_CONVERT<T>::test(T a)
{
std::cout<<a<<std::endl;
}C++函數(shù)模板特化，類模板特化
模版與特化的概念
1. 函數(shù)模版與類模版
C++中模板分為函數(shù)模板和類模板
- 函數(shù)模板：是一種抽象函數(shù)定義，它代表一類同構(gòu)函數(shù)。
- 類模板：是一種更高層次的抽象的類定義。
2. 特化的概念
所謂特化，就是將泛型的東西搞得具體化一些，從字面上來解釋，就是為已有的模板參數(shù)進(jìn)行一些使其特殊化的指定，使得以前不受任何約束的模板參數(shù)，或受到特定的修飾（例如const或者搖身一變成為了指針之類的東東，甚至是經(jīng)過別的模板類包裝之后的模板類型）或完全被指定了下來。
模板特化的分類
針對特化的對象不同，分為兩類：函數(shù)模板的特化和類模板的特化
1. 函數(shù)模板的特化
當(dāng)函數(shù)模板需要對某些類型進(jìn)行特化處理，稱為函數(shù)模板的特化。
2. 類模板的特化
當(dāng)類模板內(nèi)需要對某些類型進(jìn)行特別處理時，使用類模板的特化。
3. 特化整體上分為全特化和偏特化
（1）全特化
就是模板中模板參數(shù)全被指定為確定的類型。
全特化也就是定義了一個全新的類型，全特化的類中的函數(shù)可以與模板類不一樣。
（2）偏特化
就是模板中的模板參數(shù)沒有被全部確定，需要編譯器在編譯時進(jìn)行確定。
全特化的標(biāo)志就是產(chǎn)生出完全確定的東西，而不是還需要在編譯期間去搜尋適合的特化實(shí)現(xiàn)，貌似在我的這種理解下，全特化的 東西不論是類還是函數(shù)都有這樣的特點(diǎn)
（3）兩者的差別
模板函數(shù)只能全特化，沒有偏特化（以后可能有）。
模板類是可以全特化和偏特化的。
全特化的標(biāo)志：template <>然后是完全和模板類型沒有一點(diǎn)關(guān)系的類實(shí)現(xiàn)或者函數(shù)定義
偏特化的標(biāo)志：template
函數(shù)模版特化：目前的標(biāo)準(zhǔn)中，模板函數(shù)只能全特化，沒有偏特化
至于為什么函數(shù)不能偏特化，似乎不是因?yàn)檎Z言實(shí)現(xiàn)不了，而是因?yàn)槠鼗墓δ芸梢酝ㄟ^函數(shù)的重載完成。
示例代碼
1. 函數(shù)模板的特化
#include <iostream>
#include <cstring>
// 函數(shù)模板
template <class T>
int compare(const T left, const T right)
{
std::cout <<"in template<class T>..." <<std::endl;
return (left - right);
}
// 一個特化的函數(shù)模版
template < >
int compare<const char*>(const char* left, const char* right)
{
std::cout <<"in special template< >..." <<std::endl;
return strcmp(left, right);
}
// 這個其實(shí)本質(zhì)是函數(shù)重載
int compare(char* left, char* right)
{
std::cout <<"in overload function..." <<std::endl;
return strcmp(left, right);
}
int main( )
{
compare(1, 4);
const char *left = "abcdef";
const char *right = "wild_wolf";
compare(left, right);
return 0;
}2. 類模板的特化
與函數(shù)模板類似，當(dāng)類模板內(nèi)需要對某些類型進(jìn)行特別處理時，使用類模板的特化。
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include"tt.h"
// general version
template<class T>
class Compare
{
public:
static bool IsEqual(const T& lh, const T& rh)
{
std::cout << "in the general class..." << std::endl;
return lh == rh;
}
};
// specialize for float
template<>
class Compare<float>
{
public:
static bool IsEqual(const float& lh, const float& rh)
{
std::cout << "in the float special class..." << std::endl;
return std::abs(lh - rh) < 10e-3;
}
};
// specialize for double
template<>
class Compare<double>
{
public:
static bool IsEqual(const double& lh, const double& rh)
{
std::cout << "in the double special class..." << std::endl;
return std::abs(lh - rh) < 10e-6;
}
};
int main(void)
{
Compare<int> comp1;
std::cout << comp1.IsEqual(3, 4) << std::endl;
std::cout << comp1.IsEqual(3, 3) << std::endl;
Compare<float> comp2;
std::cout << comp2.IsEqual(3.14, 4.14) << std::endl;
std::cout << comp2.IsEqual(3, 3) << std::endl;
Compare<double> comp3;
std::cout << comp3.IsEqual(3.14159, 4.14159) << std::endl;
std::cout << comp3.IsEqual(3.14159, 3.14159) << std::endl;
std::cout << hh<string>()("11") << std::endl;
system("pause");
return 0;
}其中tt.h如下：
#include<string>
using std::string;
template<typename key>
class hh
{
public:
size_t operator()(const key& k) const {
size_t hashVal = 0;
key tmp = k;
while (tmp > 0) {
hashVal = 37 * hashVal + tmp % 10;
tmp /= 10;
}
return hashVal;
}
};
template<>
class hh<string>
{
public:
size_t operator()(const string& key) {
size_t hashVal = 0;
std::cout << key << std::endl;
for (char ch : key) {
std::cout << "hasVal: " << hashVal << std::endl;
hashVal = 37 * hashVal + ch;
}
return hashVal;
}
};總結(jié)
以上為個人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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