C++编程中级阶段

发布时间：2023年12月30日

1.模版?

1.1函数模版

1.1.1函数模版语法

1.模版?

C++中的两种编程思想：面向对象、泛型编程，面向对象的三大特性：封装、继承、多态，泛型编程主要利用的技术就是模版。
C++提供了两种模版机制：函数模版、类模版。

1.1函数模版

1.1.1函数模版语法

函数模版的作用：建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表。

语法：

template<typename T>//函数声明或定义
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

?举例：

//函数模版
template<typename T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	//1.自动类型推导
	//mySwap(a, b);
	//显示指定类型
	mySwap<int>(a, b);
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:

?函数模板利用关键字 template
使用函数模板有两种方式：自动类型推导、显示指定类型
模板的目的是为了提高复用性，将类型参数化

1.1.2函数模版注意事项

自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T，才可以使用
模版必须要确定出T的数据类型，才可以使用

1.1.3函数模版案例

案例描述：

利用函数模板封装一个排序的函数，可以对不同数据类型数组进行排序
排序规则从大到小，排序算法为选择排序
分别利用char数组和int数组进行测试

//交换的函数模板
template<typename T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
template<class T> // 也可以替换成typename
//利用选择排序，进行对数组从大到小的排序
void mySort(T arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		int max = i; //最大数的下标
		for (int j = i + 1; j < len; j++)
		{
			if (arr[max] < arr[j])
			{
				max = j;
			}
		}
		if (max != i) //如果最大数的下标不是i，交换两者
		{
			mySwap(arr[max], arr[i]);
		}
	}
}
template<typename T>
void printArray(T arr[], int len) {
	for (int i = 0; i < len; i++) {
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	//测试char数组
	char charArr[] = "bdcfeagh";
	int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);
	mySort(charArr, num);
	printArray(charArr, num);
}
void test02()
{
	//测试int数组
	int intArr[] = { 7, 5, 8, 1, 3, 9, 2, 4, 6 };
	int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);
	mySort(intArr, num);
	printArray(intArr, num);
}
int main() {
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

1.1.4普通函数与函数模板的区别

普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）
函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换
如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换

1.1.5普通函数与函数模板的调用规则

如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
函数模板也可以发生重载
如果函数模板可以产生更好地匹配，优先调用函数模版

//普通函数与函数模板调用规则
void myPrint(int a, int b)
{
	cout << "调用的普通函数" << endl;
}
template<typename T>
void myPrint(T a, T b)
{
	cout << "调用的模板" << endl;
}
template<typename T>
void myPrint(T a, T b, T c)
{
	cout << "调用重载的模板" << endl;
}
void test01()
{
	//1、如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
	// 注意 如果告诉编译器 普通函数是有的，但只是声明没有实现，或者不在当前文件内实现，就会报错找不到
	int a = 10;
	int b = 20;
	myPrint(a, b); //调用普通函数
	//2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
	myPrint<>(a, b); //调用函数模板
	//3、函数模板也可以发生重载
	int c = 30;
	myPrint(a, b, c); //调用重载的函数模板
	//4、 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
	char c1 = 'a';
	char c2 = 'b';
	myPrint(c1, c2); //调用函数模板
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.1.6模版的局限性

局限性：模版的通用性并不是万能的

eg:

template<class T>
void f(T a ,T b)
{
    a = b;
}

在上述代码中提供的赋值操作，如果传入的a和b是一个数组就无法实现了。

因此C++为了解决这种问题提供了模版的重载，可以为这些特定的类型提供具体化的模版。

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//模版的局限性
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Age = age;
		this->m_Name = name;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};
//对比两个数据是否相等
template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b)
{
	if (a == b)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}
//利用具体化Person的版本实现代码，具体化优先调用
template<> bool myCompare(Person& p1, Person& p2)
{
	if (p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}
void test02()
{
	Person p1("Tom", 10);
	Person p2("Tom", 10);
	bool ret = myCompare(p1, p2);
	if (ret)
	{
		cout << "p1==p2" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "p1!=p2" << endl;
	}
}
int main()
{
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

?注：

利用具体化的模版可以解决自定义类型的通用化。
学习模版并不是为了写模版，而是在STL能够运用系统提供的模版。

1.2类模版

http://t.csdnimg.cn/Pe4Lqhttp://t.csdnimg.cn/Pe4Lq

2.STL处识

http://t.csdnimg.cn/REwiwhttp://t.csdnimg.cn/REwiw

3.STL常用容器

5.STL常用算法

概述：

算法主要是由头文件 <algorithm> <functional> <numeric> 组成。
<algorithm> 是所有STL头文件中最大的一个，范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改等等
<numeric> 体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数
<functional> 定义了一些模板类,用以声明函数对象。

5.1常用遍历算法

http://t.csdnimg.cn/A7xKthttp://t.csdnimg.cn/A7xKt

5.2常用查找算法

http://t.csdnimg.cn/8a8Ebhttp://t.csdnimg.cn/8a8Eb

5.3常用排序算法

http://t.csdnimg.cn/s1rSNhttp://t.csdnimg.cn/s1rSN

5.4常用拷贝和替换算法

http://t.csdnimg.cn/0QqoXhttp://t.csdnimg.cn/0QqoX

5.5常用算术生成算法

http://t.csdnimg.cn/b09gGhttp://t.csdnimg.cn/b09gG

5.6常用集合算法?

http://t.csdnimg.cn/Cb7E4http://t.csdnimg.cn/Cb7E4

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_64238628/article/details/134950811
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