c++——模板、泛型

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容器

• 容器（container）用于存放数据的类模板
• 容器都是类模板。它们实例化后就成为容器类。用容器类定义的对象称为容器对象
• 例如，vector<int>是一个容器类的名字，vector<int> a;就定义了一个容器对象 a
• 容器分为顺序容器和关联容器
• 顺序容器有以下三种：可变长动态数组 vector、双端队列 deque、双向链表 list
• 它们之所以被称为顺序容器，是因为元素在容器中的位置同元素的值无关，即容器不是排序的
• 关联容器有以下四种：set、multiset、map、multimap
• 关联容器内的元素是排序的，因此插入元素时不能指定位置
• 默认情况下，关联容器中的元素是从小到大排序（或按关键字从小到大排序）的
• 数组是一种类似于vector的数据结构，但数组大小确定，不能随意向其中增加元素

迭代器

• 要访问顺序容器和关联容器中的元素，需要通过“迭代器（iterator）”进行
• 迭代器是一个变量，相当于容器和操纵容器的算法之间的中介
• 迭代器可以指向容器中的某个元素，通过迭代器就可以读写它指向的元素。从这一点上看，迭代器和指针类似
• 通过迭代器可以读取它指向的元素，*迭代器名就表示迭代器指向的元素。通过非常量迭代器还能修改其指向的元素

模板

• 函数模板：重载的进一步抽象，只需定义一个函数体即可用于所有类型
• 在C++中，数据的类型也可以通过参数来传递，在函数定义时可以不指明具体的数据类型，当发生函数调用时，编译器可以根据传入的实参自动推断数据类型。这就是类型的参数化
• 值（Value）和类型（Type）是数据的两个主要特征，它们在C++中都可以被参数化
• 所谓函数模板，实际上是建立一个通用函数，它所用到的数据的类型（包括返回值类型、形参类型、局部变量类型）可以不具体指定，而是用一个虚拟的类型来代替（实际上是用一个标识符来占位），等发生函数调用时再根据传入的实参来逆推出真正的类型。这个通用函数就称为函数模板（Function Template）
• typename关键字也可以使用class关键字替代
• 类模板中定义的类型参数可以用在类声明和类实现中，类模板的目的同样是将数据的类型参数化
• 一但声明了类模板，就可以将类型参数用于类的成员函数和成员变量了
• 与函数模板不同的是，类模板在实例化时必须显式地指明数据类型，编译器不能根据给定的数据推演出数据类型
• C++ 模板也是被迫推出的，最直接的动力来源于对数据结构的封装
• 数据结构中每份数据的类型无法提前预测，而 C++ 又是强类型的，数据的种类受到了严格的限制
• STL（Standard Template Library，标准模板库）就是 C++ 对数据结构进行封装后的称呼
• 并非所有的类型都使用同一种算法，有些特定的类型需要单独处理，为了满足这种需求，C++ 允许对函数模板进行重载
• 模板（Templet）并不是真正的函数或类，它仅仅是编译器用来生成函数或类的一张“图纸”。模板不会占用内存，最终生成的函数或者类才会占用内存。由模板生成函数或类的过程叫做模板的实例化（Instantiate），相应地，针对某个类型生成的特定版本的函数或类叫做模板的一个实例（Instantiation）
• 模板也可以看做是编译器的一组指令，它命令编译器生成我们想要的代码
• 通过类模板创建对象时，一般只需要实例化成员变量和构造函数
• 通过类模板创建对象时并不会实例化所有的成员函数，只有等到真正调用它们时才会被实例化；如果一个成员函数永远不会被调用，那它就永远不会被实例化
• 编译是针对单个源文件的，只要有函数声明，编译器就能知道函数调用是否正确；而将函数调用和函数定义对应起来的过程，可以延迟到链接时期。正是有了链接器的存在，函数声明和函数定义的分离才得以实现
• 程序员惯用的做法是将模板的声明和定义都放到头文件中
• 模板的实例化是按需进行的，用到哪个类型就生成针对哪个类型的函数或类，不会提前生成过多的代码
• 模板的实例化是由编译器完成的，而不是由链接器完成的
• 在实例化过程中需要知道模板的所有细节，包含声明和定义

泛型

• 模板所支持的类型是宽泛的，没有限制的，我们可以使用任意类型来替换，这种编程方式称为泛型编程（Generic Programming）
• 推出泛型最直接的动力来源于对通用算法（查找、排序、删除）的封装

c++——模板、泛型

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原文地址：https://www.cnblogs.com/cxc1357/p/11966937.html