为什么使用模板

2024-07-10 23:26| 来源: 网络整理| 查看: 265

问题的产生

C++模板编程是泛型编程的实现方式，由于C++中的类型都是强类型，所以导致每一个变量都有一种对应的类型。这样就会出现一个弊端，就是同样一个算法针对不同类型的参数，就要实现多个版本，这样岂不是很麻烦。那么，C++中是否会有一种办法来帮助我们实现算法通用呢？答案是有的，这就是模板编程，模板编程的目的就是实现代码的高度复用，减少不必要的重复劳动，从而实现泛型编程的目标。接！

下面，我们通过具体的例子来帮助大家体会模板的好处，这样才会加深大家的印象。

例1、现一个函数，找出整形数组中的最大值，并返回。

//求出整数数组中的最大值参数： pInput：数组 nSize：数组大小 nMax：返回数组中的最大值，是一个输出参数返回值：如果函数执行成功返回1，否则返回0；

#include #include int max_int(int * pInput, int nLen, int & nMax) { if(!pInput) { return 0; } nMax = pInput[0]; int i = 0; for(i = 1; i nMax=pInput[i]; } } return 1; } int main() { int Array[5] = { 5, 6, 8, 9, 7 }; int nMax = 0; if(max_int(Array, 5,nMax) == 0) { printf("计算失败!\n"); return 0; } printf("最大值：%d\n", nMax); return 0; }

在这里插入图片描述

但是，如果我们想要查找到一个浮点型数组的最大值，该如何写呢？

例2 实现一个函数，找出浮点型数组中的最大值，并返回。求出浮点数组中的最大值

参数：

pInput：数组 nSize：数组大小 fMax：返回数组中的最大值，是一个输出参数返回值：如果函数执行成功返回1，否则返回0；

#include #include int max_float(float * pInput, int nLen, float & fMax) { if(!pInput) { return 0; } fMax = pInput[0]; int i = 0; for (i = 1; i fMax = pInput[i]; } } return 1; } int main() { float Array[5] = { 5.1, 6.2, 8.6, 9.8, 7.5 }; float fMax = 0; if(max_float(Array, 5, fMax) == 0) { printf("计算失败!\n"); return 0; } printf("最大值：%.2ff\n", fMax); return 0; }

在这里插入图片描述

相信有的读者看到这里一定会说“这样也太麻烦了，难道C++中就没有好的方法了吗？”，答案是“有”,那就是模板，就是我们上文中提到的一种泛型编程的实现机制。下面，就让我们来一起看一下，如果使用模板，该如何实现上面的算法，并且可以同时被整型，浮点型，字符型同时使用，如下：

#include #include template int max_array(T * pInput, int nLen, T & max) { if (!pInput) { return 0; } max = pInput[0]; int i = 0; for (i = 1; i max = pInput[i]; } } return 1; } int main() { int nArray[5] = { 9, 5, 8, 6, 7 }; double fArray[5] = { 5.1, 6.2, 8.6, 9.8, 7.5 }; char cArray[5] = {'a', 'c', 'd', 'e', 'f'}; int nMax = 0; double lfMax = 0.0; char cMax = 0; if (max_array(nArray, 5, nMax) == 0) { printf("计算失败!\n"); return 0; } else { printf("整数数组中的最大值：%d\n", nMax); } if (max_array(fArray, 5, lfMax) == 0) { printf("计算失败!\n"); return 0; } else { printf("浮点数组中的最大值：%.2lf\n", lfMax); } if(max_array(cArray, 5, cMax) == 0) { printf("计算失败!\n"); return 0; } else { printf("字符数组中的最大值：%c\n", cMax); } return 0; }

例3中定义了一个函数模板，然后分别被3个数组：整型数组，浮点数组，字符数组分别调用，运行效果如下：在这里插入图片描述

今天，我们主要是通过几个小例子，帮助大家体会模板的好处。模板的主要目标就是实现逻辑代码和数据类型相分离，从而实现代码的高度复用。

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