C++ 模版：深入浅出类模版

2023-12-30 23:00:00

在 C++ 编程语言中，模版是一种强大的工具，可以帮助我们编写灵活且可重用的代码。类模版，顾名思义，允许我们定义可操作不同类型数据的类。这在需要处理不同类型对象但拥有相同功能的情况下非常有用。

考虑一个我们想要创建的容器类，用于存储不同类型对象。传统方法是为每个特定类型创建单独的容器类，这会造成大量的重复代码。使用类模版，我们可以通过将存储对象类型作为参数传递给容器类来解决此问题。这样，我们可以使用一套容器类代码来处理不同类型对象。

例如，考虑以下类模版：

template<typename T>
class Container {
  private:
    std::vector<T> data;

  public:
    void add(T item) {
      data.push_back(item);
    }

    T get(int index) {
      return data[index];
    }
};

此模版类定义了一个容器，它可以存储任何类型 T 的对象。通过将 T 替换为要存储的对象的具体类型，我们可以创建特定类型的容器。例如，要创建一个存储整数的容器，我们可以写：

Container<int> intContainer;

而要创建一个存储字符串的容器，我们可以写：

Container<std::string> stringContainer;

通过使用类模版，我们不仅避免了重复代码，而且还提高了代码的可重用性。我们可以使用相同的容器类来处理不同类型的数据，而无需为每种类型编写单独的实现。

要进一步提高类模版的灵活性，我们可以使用多个类型参数。这允许我们创建处理具有不同类型的多个对象的类。例如，我们可以创建以下模版类来存储键值对：

template<typename K, typename V>
class Map {
  private:
    std::unordered_map<K, V> data;

  public:
    void add(K key, V value) {
      data[key] = value;
    }

    V get(K key) {
      return data[key];
    }
};