C++函数模板学习示例教程指南

目录
  • C++函数模板学习指南
    • 1. 函数模板的定义
    • 2. 函数模板的使用
    • 3. 函数模板的特化
    • 4. 函数模板的偏特化
    • 6. 非类型模板参数
    • 7. 函数模板的局限性
  • 总结

C++函数模板学习指南

C++函数模板是一种高效的代码复用机制，它允许我们定义一种可以用于多种类型的函数，而不必为每种类型都编写一个函数。本篇文章将介绍C++函数模板的基本使用。我们将逐步讨论函数模板的定义、使用、特化和偏特化。

1. 函数模板的定义

函数模板的定义基本语法如下：

template <typename T>
return_type function_name(parameter_list)
{
    // 函数体
}

其中，typename T 表示我们将使用一个类型参数 T，而 return_type 是函数的返回类型，parameter_list 是函数的形参列表。

例如，我们可以定义一个函数模板来计算两个数的和：

template<typename T>
T add(T x, T y)
{
    return x + y;
}

其中，T 是我们的类型参数，可以是任何类型，包括整型、浮点型、字符串等等。

2. 函数模板的使用

当我们调用函数模板时，编译器会根据传入的参数类型自动匹配模板中类型参数的具体类型。例如：

int a = 1, b = 2;
double c = 3.14, d = 4.56;
std::cout << add(a, b) << std::endl; // 输出：3
std::cout << add(c, d) << std::endl; // 输出：7.7

在上述代码中，我们分别传入了 int 和 double 类型的参数来调用 add 函数，而编译器会根据传入的参数类型自动推导函数模板中类型参数的具体类型。

3. 函数模板的特化

有时候，我们可能需要对某种特定类型进行特殊化处理。我们可以使用函数模板的特化来实现这一点。

函数模板的特化可以分为完全特化和部分特化两种。完全特化是指我们为某种特定类型显式地定义一个函数模板，而部分特化则是为某种特定类型的一部分做出特殊处理。

下面是一个例子，用于计算数组的平均值：

template<typename T>
T average(T arr[], int size)
{
    T sum = 0;
    for (int i = 0; i < size; i++)
        sum += arr[i];
    return sum / size;
}

该函数可以计算任何类型的数组的平均值。例如：

int int_arr[] = { 1, 2, 3 };
std::cout << average(int_arr, 3) << std::endl; // 输出：2
double double_arr[] = { 1.0, 2.0, 3.0 };
std::cout << average(double_arr, 3) << std::endl; // 输出：2

现在假设我们想特化该函数模板，使其可以针对 char 类型的数组进行特殊处理。我们可以这样定义特化模板：

template<>
char average<char>(char arr[], int size)
{
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < size; i++)
        sum += arr[i];
    return (char)(sum / size);
}

要注意的是，在特化模板中，我们需要显式地指明模板类型参数所代表的类型。

接下来，我们就可以针对 char 数组调用该函数模板的特化版本：

char char_arr[] = { 'a', 'b', 'c' };
std::cout << average(char_arr, 3) << std::endl; // 输出：98

在这里，我们使用了函数模板的特化来对 char 类型进行特殊化处理，计算出字符的平均 ASCII 值。

4. 函数模板的偏特化

偏特化是指对特定类型的一部分做出特殊处理。例如：

template<typename T, typename U>
class MyClass
{
    // 类成员定义
};
template<typename T>
class MyClass<T, int>
{
    // 对 U=int 类型进行特殊处理
};
template<typename T>
class MyClass<T, double>
{
    // 对 U=double 类型进行特殊处理
};

在这个例子中，我们定义了一个用于具体类型 T 和 U 的模板。我们对 U 的某些类型（例如 int 和 double）进行特性化处理。

6. 非类型模板参数

除了类型参数，函数模板还可以使用非类型参数。非类型参数是指在实例化函数模板时可以传递的常量值，例如整数、字符等等。

下面是一个使用非类型参数的例子：

template<typename T, int size>
class MyArray
{
public:
    T arr[size];
    // 其他成员函数定义
};
MyArray<int, 10> my_array;

在这个例子中，我们定义了一个用于整型数组的类模板，使用了一个整型常量参数 size 来表示数组大小。

7. 函数模板的局限性

需要注意的是，函数模板并不是万能的解决方案，它仍有其局限性。例如，当函数模板需要使用一些仅特定类型可用的操作时，我们需要使用类型特化或特化成员函数来解决这个问题。此外，函数模板也无法用于重载运算符。

总结

函数模板是 C++ 中实现通用程序设计的强大工具，可以节省编写重复代码的时间和精力。使用函数模板，我们可以将某个算法应用于不同类型的数据结构中。本篇文章介绍了函数模板的基本使用，特化和偏特化以及其他相关知识点。

以上就是C++函数模板学习示例教程指南的详细内容，更多关于C++函数模板学习的资料请关注我们其它相关文章！

赞 (0)

相关推荐

  • c++中ref的作用示例解析

    目录 正文 示例1: 输出: 输出: 总结 正文 C++11 中引入 std::ref 用于取某个变量的引用,这个引入是为了解决一些传参问题. 我们知道 C++ 中本来就有引用的存在,为何 C++11 中还要引入一个 std::ref 了?主要是考虑函数式编程(如 std::bind)在使用时,是对参数直接拷贝,而不是引用.下面通过例子说明 示例1: #include <functional> #include <iostream> void f(int& n1, int&

  • C++类与对象及构造函数析构函数基础详解

    目录 C++类与对象 类的定义 对象的创建 构造函数和析构函数 访问修饰符 继承 多态 成员变量与成员方法 总结 C++类与对象 C++是一门面向对象的编程语言.在C++中,我们可以利用类来创建对象,并在编程时实现抽象.封装.继承和多态等面向对象的特性.下面是关于C++类和对象的学习内容及示例. 类的定义 在C++中,我们可以通过定义类来描述某种对象的属性和行为.类的定义可以分为两部分:声明和实现. 声明部分:类的声明部分通常包含类名.类成员(属性和方法)的声明.访问权限的修饰符等.下面是一个简

  • C++标准之(ravalue reference) 右值引用介绍

    C++标准之(ravalue reference) 右值引用介绍

    1.右值引用引入的背景 临时对象的产生和拷贝所带来的效率折损,一直是C++所为人诟病的问题.但是C++标准允许编译器对于临时对象的产生具有完全的自由度,从而发展出了CopyElision.RVO(包括NRVO)等编译器优化技术,它们可以防止某些情况下临时对象产生和拷贝.下面简单地介绍一下CopyElision.RVO,对此不感兴趣的可以直接跳过: (1)CopyElision CopyElision技术是为了防止某些不必要的临时对象产生和拷贝,例如: 复制代码 代码如下: structA{ A(

  • C++ 三种继承方式及好处示例详解

    目录 C++继承 公有继承 保护继承 私有继承 继承带来的好处 总结 C++继承 C++继承是面向对象编程中非常常见的一个概念,它提供了一种将一个类的特性引入另一个类的机制.在继承中,被继承的类称为基类或父类,继承它的类称为派生类或子类. 在C++中,继承通过关键字“public”.“protected”.“private”来实现不同层次的继承,其中“public”表示公有继承,“protected”表示保护继承,“private”表示私有继承.以下是C++中三种继承方式的示例: 公有继承 公有

  • C++预定义的流对象基本示例详解

    目录 C++预定义的流对象 示例说明 总结: C++预定义的流对象 C++预定义的流对象是可用于输入和输出的数据流向对象.它们是在C++语言中内置的,可以使用标准库的iostream头文件来调用这些流对象. 在这篇文章中,我们将介绍C++预定义的流对象,并提供一些示例说明. 示例说明 cin: cin是标准输入流对象,用于从控制台读取输入. 示例: int num; cout << "Enter a number: "; cin >> num; cout <

  • 解析C++11的std::ref、std::cref源码

    1.源码准备 本文是基于gcc-4.9.0的源代码进行分析,std::ref和std::cref是C++11才加入标准的,所以低版本的gcc源码是没有这两个的,建议选择4.9.0或更新的版本去学习,不同版本的gcc源码差异应该不小,但是原理和设计思想的一样的,下面给出源码下载地址 http://ftp.gnu.org/gnu/gcc 2.std::ref和std::cref的作用 C++本身就有引用(&),那为什么C++11又引入了std::ref(或者std::cref)呢? 主要是考虑函数式

  • C++20中的结构化绑定类型示例详解

    目录 C++20中新增了一个非常有用的特性 结构化绑定概念 结构化绑定类型 数组 Pair 结构体 实现一个可以被结构化绑定的类元组类型 C++20中新增了一个非常有用的特性 结构化绑定(Structured Binding).它可以让我们方便地从一个容器类型中取出元素并绑定到对应的变量中,使得代码更加简洁.易读.接下来,本文将分别介绍结构化绑定的概念.类型以及如何实现一个可以被结构化绑定的类元组类型. 结构化绑定概念 结构化绑定是C++20中的一个语言特性,允许将一个结构体或者其他类似类型的容

  • C++获取多浏览器上网历史记录示例代码(支持获取IE/Chrome/FireFox)

    C++获取多浏览器上网历史记录示例代码(支持获取IE/Chrome/FireFox)

    复制代码 代码如下: // FileName: BrowsHistory.h // ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// Remarks://   BrowsHistory对象应该设置成全局,或者静态:防止还没有获取完网址,对象就析构了:// ------------------------

  • C++函数模板学习示例教程指南

    目录 C++函数模板学习指南 1. 函数模板的定义 2. 函数模板的使用 3. 函数模板的特化 4. 函数模板的偏特化 6. 非类型模板参数 7. 函数模板的局限性 总结 C++函数模板学习指南 C++函数模板是一种高效的代码复用机制,它允许我们定义一种可以用于多种类型的函数,而不必为每种类型都编写一个函数.本篇文章将介绍C++函数模板的基本使用.我们将逐步讨论函数模板的定义.使用.特化和偏特化. 1. 函数模板的定义 函数模板的定义基本语法如下: template <typename T>

  • javascript函数作用域学习示例(js作用域)

    在一些类似c语言的编程语言中,花括号内的每一段代码都具有各自的作用域,而且变量在声明他们的代码段之外是不可见的,我们称为块级作用域(block scope),而javascript中没有块级作用域.取而代之的javascript使用的是函数作用域(function scope):变量在声明它的函数体以及这个函数体嵌套的任意函数体内都是有定义的. 在如下代码中,在不同位置定义的i,j和k,他们再同一个作用域内都是有定义的 复制代码 代码如下: function text(o)   {      

  • Golang语言学习拿捏Go反射示例教程

    Golang语言学习拿捏Go反射示例教程

    目录 1. 反射简介 1.1 反射是什么? 1.2 为什么需要反射? 2. reflect包 2.1 基本反射 2.2 反射与指针 2.3 反射与对象 2.4 反射与函数 2.5 反射例子 3. 总结 1. 反射简介 1.1 反射是什么? Go语言提供了一种机制在运行时更新和检查变量的值.调用变量的方法和变量支持的内在操作,但是在编译时并不知道这些变量的具体类型,这种机制被称为反射.反射也可以让我们将类型本身作为第一类的值类型处理. 反射是指在程序运行期对程序本身进行访问和修改的能力,程序在编译

  • python深度学习tensorflow卷积层示例教程

    目录 一.旧版本(1.0以下)的卷积函数:tf.nn.conv2d 二.1.0版本中的卷积函数:tf.layers.conv2d 一.旧版本(1.0以下)的卷积函数:tf.nn.conv2d 在tf1.0中,对卷积层重新进行了封装,比原来版本的卷积层有了很大的简化. conv2d( input, filter, strides, padding, use_cudnn_on_gpu=None, data_format=None, name=None ) 该函数定义在tensorflow/pytho

  • Kotlin函数使用示例教程

    Kotlin函数使用示例教程

    目录 我们先看看简单的函数 我们写一个求和函数 函数头 函数体 调用函数非常简单 反编译Java源代码步骤 接下来我们来看看匿名函数 这是接口的声明 我们先看看简单的函数 // 前面的文章我们了解到它是入口函数 fun main() { } // 对应的Java 语言,熟悉的Java 的朋友会发现,哈哈,这就是一个Java静态方法 // 我们通过两种语言的对比,能够对函数有一个更好的理解 public static final void main() { } // 如果没有 Java 基础,不适

  • python绘图subplots函数使用模板的示例代码

    python绘图subplots函数使用模板的示例代码

    背景 使用python进行图像可视化,很多情况下都需要subplots将多幅图像绘制在一个figure中.因为使用频率足够高,那么程序员就需要将其"封装",方便复用,所以,这里将笔者常用的subplots用法记录之. 如果有python绘图使用subplots出现标题重叠的解决方法 的问题,可以参考之. 模板 显示中文 plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] # 显示中文 使用subplot(221) 对应的subplots代码: fr

  • 人工智能学习Pytorch教程Tensor基本操作示例详解

    人工智能学习Pytorch教程Tensor基本操作示例详解

    目录 一.tensor的创建 1.使用tensor 2.使用Tensor 3.随机初始化 4.其他数据生成 ①torch.full ②torch.arange ③linspace和logspace ④ones, zeros, eye ⑤torch.randperm 二.tensor的索引与切片 1.索引与切片使用方法 ①index_select ②... ③mask 三.tensor维度的变换 1.维度变换 ①torch.view ②squeeze/unsqueeze ③expand,repea

  • C++ 类模板与成员函数模板示例解析

    目录 类模板 类模板与成员函数模板的区别 类模板 前面以函数模板为例,介绍了具体化与实例化.那么对于类模板,有什么不同呢? 类包括成员变量和成员函数,他们都可以包含类模板的模板参数.而成员函数本身也可以是函数模板.看下面的两个类: // 类模板 template <typename T> class A { private: T t; public: void funcA(T t); }; template <typename T> void A<T>::funcA(T

  • TensorFlow神经网络构造线性回归模型示例教程

    TensorFlow神经网络构造线性回归模型示例教程

    先制作一些数据: import numpy as np import tensorflow as tf import matplotlib.pyplot as plt # 随机生成1000个点,围绕在y=0.1x+0.3的直线周围 num_points = 1000 vectors_set = [] for i in range(num_points): x1 = np.random.normal(0.0, 0.55) # np.random.normal(mean,stdev,size)给出均

  • android蓝牙简单开发示例教程

    目录 概述 1.权限申请 2.打开蓝牙 3.接收蓝牙状态的改变 4.扫描其他的设备 5.蓝牙配对 6.获取已经配对的设备 7.连接设备 概述 前段时间学习了一些蓝牙开发的知识,记录一下Android中蓝牙的简单开发.下面是最重要的两个类. BluetoothAdapter : 蓝牙适配器,通过getDefaultAdapter ()去获取一个实例,如果设备不支持蓝牙的话,返回的是一个null对象,通过它,可以打开.关闭蓝牙,扫描设备.向指定设备创建socket通道- BluetoothDevic

随机推荐