C++类模板（模板类）

多一些不为什么的坚持 / 2023-05-06 / 原文

参考资料：

C++类模板（模板类）详解 (biancheng.net)

人们需要编写多个形式和功能都相似的函数，因此有了函数模板来减少重复劳动；人们也需要编写多个形式和功能都相似的类，于是 C++ 引人了类模板的概念，编译器从类模板可以自动生成多个类，避免了程序员的重复劳动。

例如，在《C++运算符重载》一章中的《C++实现可变长度的动态数组》一节中，我们实现了一个可变长的整型数组类，可能还需要可变长的 double 数组类，可变长的 CStudent 数组类，等等。如果要把类似于可变长整型数组类的代码都重写一遍，无疑非常麻烦。有了类模板的机制，只需要写一个可变长的数组类模板，编译器就会由该类模板自动生成整型、double 型等各种类型的可变长数组类了。

C++ 中类模板的写法如下：

template <类型参数表>
class 类模板名{
    成员函数和成员变量
};

类型参数表的写法如下：

class类塑参数1, class类型参数2, ...

类模板中的成员函数放到类模板定义外面写时的语法如下：

template <类型参数表>
返回值类型  类模板名<类型参数名列表>::成员函数名(参数表)
{
    ...
}

用类模板定义对象的写法如下：

类模板名<真实类型参数表> 对象名(构造函数实际参数表);

如果类模板有无参构造函数，那么也可以使用如下写法：

类模板名 <真实类型参数表> 对象名;

类模板看上去很像一个类。下面以 Pair 类模板为例来说明类模板的写法和用法。

实践中常常会碰到，某项数据记录由两部分组成，一部分是关键字，另一部分是值。关键字用来对记录进行排序和检索，根据关键字能查到值。例如，学生记录由两部分组成，一部分是学号，另一部分是绩点。要能根据学号对学生进行排序，以便方便地检索绩点，则学号就是关键字，绩点就是值。

下面的Pair类模板就可用来处理这样的数据记录：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template <class T1,class T2>
class Pair{
    public:
        T1 key;  //关键字
        T2 value;  //值
        Pair(T1 k,T2 v):key(k),value(v) { };
        bool operator < (const Pair<T1,T2> & p) const;
};
template<class T1,class T2>
bool Pair<T1,T2>::operator < (const Pair<T1,T2> & p) const
//Pair的成员函数 operator <
{ //"小"的意思就是关键字小
    return key < p.key;
}
int main()
{
    Pair<string,int> student("Tom",19); //实例化出一个类 Pair<string,int>
    cout << student.key << " " << student.value;
    return 0;
}