C++中类模板(class template) 详解

类模板(class template)需要添加模板参数(template parameter), 即最前面添加"template <template T>";

把所有需要使用模板类型的位置, 使用"T"代替; 使用时需要填加"Class<T>",指定模板参数;

在定义类的成员函数(member function)时, 也需要添加类的模板参数"template <template T>",

并且在声明函数的归属类时, 类需要转换为模板类, 即"Class::"转换为"Class<T>::";

如果在类中, 如果使用本类对象, 即当前对象, 则可以不添加模板参数(添加也不没有问题);

其余注意初始化列表"initializer_list"的用法, 和前缀++或--与后缀++或--在重载时的区别;

代码如下:

/*
 * cppprimer.cpp
 *
 *  Created on: 2013.11.21
 *      Author: Caroline
 */

/*eclipse cdt, gcc 4.8.1*/

#include <iostream>
#include <vector>
#include <initializer_list>
#include <memory>
#include <cstddef>  

template <typename T> class BlobPtr;
template <typename T> class Blob;  

/*Blob: Binary Large OBject*/
template <typename T> class Blob {
    friend class BlobPtr<T>;
public:
    typedef T value_type;
    typedef typename std::vector<T>::size_type size_type;
    Blob ();
    Blob (std::initializer_list<T> il); //可以使用初始化列表, {}
    size_type size() const { return data->size(); }
    bool empty() const { return data->empty(); }
    void push_back (const T &t) { data->push_back(t); }
    void push_back (T &&t) { data->push_back(std::move(t)); } //右值操作
    void pop_back ();
    T& back ();
    T& operator[] (size_type i) ;
private:
    std::shared_ptr<std::vector<T> > data;
    void check (size_type i, const std::string &msg) const; //验证给定的索引
};  

template <typename T>
Blob<T>::Blob () : data(std::make_shared<std::vector<T>>()) {}  

template <typename T>
Blob<T>::Blob (std::initializer_list<T> il) :
        data(std::make_shared< std::vector<T> >(il)) {}  

/*验证给定的索引*/
template <typename T>
void Blob<T>::check (size_type i, const std::string &msg) const
{
    if (i >= data->size())
        throw std::out_of_range (msg); //抛出异常
}  

template <typename T>
T& Blob<T>::back ()
{
    check (0, "back on empty Blob");
    return data->back ();
}  

template <typename T>
T& Blob<T>::operator[] (size_type i)
{
    check (i, "subscript out of range");
    return (*data)[i];
}  

template <typename T>
void Blob<T>::pop_back ()
{
    check (0, "pop_back on empty Blob");
    data->pob_back ();
}  

template <typename T>
class BlobPtr {
public:
    BlobPtr () : curr (0) {}
    BlobPtr (Blob<T> &a, size_t sz=0) : wptr(a.data), curr (sz) {}
    T& operator* () const {
        auto p = check (curr, "dereference past end");
        return (*p) [curr];
    }
    BlobPtr& operator++ (); //前缀操作符
    BlobPtr& operator-- ();
    BlobPtr operator++ (int); //后缀操作符
    BlobPtr operator-- (int);
private:
    std::shared_ptr<std::vector<T>> check (std::size_t, const std::string&) const;
    std::weak_ptr<std::vector<T>> wptr;
    std::size_t curr;
};  

template <typename T>
std::shared_ptr<std::vector<T>>
BlobPtr<T>::check (std::size_t i, const std::string& msg) const
{
    auto ret = wptr.lock (); //判断wptr是否绑定了Blob
    if (!ret)
        throw std::runtime_error ("unbound BlobPtr");
    if (i >= ret->size ())
        throw std::out_of_range (msg);
    return ret;
}  

template <typename T>
BlobPtr<T>& BlobPtr<T>::operator++ () {
    check (curr, "increment past end of BlobPtr"); //先判断后加
    ++curr;
    return *this;
}  

template <typename T>
BlobPtr<T>& BlobPtr<T>::operator-- () {
    --curr; //先减之后, 如果为0, 再减就是大整数
    check (curr, "decrement past begin of BlobPtr"); //先减后判断
    return *this;
}  

template <typename T>
BlobPtr<T> BlobPtr<T>::operator ++(int)
{
    BlobPtr ret = *this;
    ++*this; //使用重载的前缀++
    return ret;
}  

template <typename T>
BlobPtr<T> BlobPtr<T>::operator --(int)
{
    BlobPtr ret = *this;
    --*this; //使用重载的前缀--
    return ret;
}  

int main (void) {
    std::cout << "Hello Mystra!" << std::endl;
    Blob<int> ia;
    Blob<int> ia2 = {0, 1, 2, 3, 4};
    std::cout << "ia2[2] = " << ia2[2] << std::endl;
    BlobPtr<int> pia = ia2;
    std::cout << "*(++pia) = " << *(++pia) << std::endl;
    return 0;
}

作者：csdn博客 Spike_King

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