C++[第十九章]--类模板

**第十九章：C++类模板**

在 C++ 中，类模板是用于定义泛型类的关键概念。类模板允许我们创建一个可以处理不同类型数据的类，这样我们就不需要为每种类型写一个单独的类了。

### 类模板的基本结构类模板的基本结构如下：

cpptemplate <typename T>
class ClassName {
 // class members};

在这个例子中，`T` 是一个类型参数，它将被用来定义类成员。`ClassName` 是我们要定义的类名。

### 类模板的使用类模板可以像普通类一样使用。在使用类模板时，我们需要指定具体的类型参数。例如：

cpptemplate <typename T>
class MyClass {
public:
 void print(T value) {
 std::cout << "Value: " << value << std::endl;
 }
};

int main() {
 MyClass<int> intObj;
 intObj.print(10); // Output: Value:10 MyClass<double> doubleObj;
 doubleObj.print(3.14); // Output: Value:3.14 return0;
}

在这个例子中，我们定义了一个类模板 `MyClass`，它有一个成员函数 `print()`。我们然后创建两个实例：一个是 `int` 类型的，另一个是 `double` 类型的。通过指定具体的类型参数，我们可以使用这些实例来调用 `print()` 函数。

### 类模板的特性类模板有以下几个重要的特性：

* **类型安全**: 类模板保证了类型安全，即使在编译期也能检查类型错误。
* **泛型**: 类模板允许我们创建一个可以处理不同类型数据的类，这样我们就不需要为每种类型写一个单独的类了。

### 类模板的应用类模板有很多实际应用，例如：

* **容器类**: 我们可以使用类模板来定义泛型容器类，如 `vector`、`list` 等。
* **算法类**: 我们可以使用类模板来定义泛型算法类，如 `sort()`、`find()` 等。

### 类模板的限制类模板有以下几个限制：

* **类型参数数量**: 类模板中允许的类型参数数量是有限的，通常不超过10 个。
* **类型参数名称**: 类模板中使用的类型参数名称必须遵循特定的命名规则。

### 总结类模板是 C++ 中用于定义泛型类的关键概念。它允许我们创建一个可以处理不同类型数据的类，这样我们就不需要为每种类型写一个单独的类了。类模板有很多实际应用，例如容器类和算法类。但是，它也有一些限制，例如类型参数数量和名称。

### 示例代码

cpp// 类模板示例：泛型容器类template <typename T>
class Container {
private:
 T* data;
 int size;

public:
 Container(int initialSize) : size(initialSize), data(new T[initialSize]) {}

 ~Container() { delete[] data; }

 void push_back(T value) {
 if (size ==0) {
 size =1;
 data = new T[size];
 } else {
 T* newData = new T[size *2];
 for (int i =0; i < size; ++i) {
 newData[i] = data[i];
 }
 delete[] data;
 data = newData;
 }
 data[size -1] = value;
 }

 void print() const {
 for (int i =0; i < size; ++i) {
 std::cout << data[i] << " ";
 }
 std::cout << std::endl;
 }
};

// 类模板示例：泛型算法类template <typename T>
class Algorithm {
public:
 static void sort(T* array, int size) {
 for (int i =0; i < size -1; ++i) {
 for (int j =0; j < size - i -1; ++j) {
 if (array[j] > array[j +1]) {
 T temp = array[j];
 array[j] = array[j +1];
 array[j +1] = temp;
 }
 }
 }
 }

 static int find(T* array, int size, T target) {
 for (int i =0; i < size; ++i) {
 if (array[i] == target) {
 return i;
 }
 }
 return -1;
 }
};

// 类模板示例：泛型类template <typename T>
class MyClass {
public:
 void print(T value) {
 std::cout << "Value: " << value << std::endl;
 }

 int get() const {
 return10;
 }
};

### 注释* 类模板的基本结构是 `template class ClassName { ... };`
* 类模板可以像普通类一样使用，在使用类模板时，我们需要指定具体的类型参数。
* 类模板有很多实际应用，例如容器类和算法类。
* 类模板有以下几个限制：类型参数数量、类型参数名称等。

### 最后类模板是 C++ 中用于定义泛型类的关键概念。它允许我们创建一个可以处理不同类型数据的类，这样我们就不需要为每种类型写一个单独的类了。类模板有很多实际应用，例如容器类和算法类。但是，它也有一些限制，例如类型参数数量和名称。

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