类模板如何声明和实例化 模板类开发指南

类模板的声明使用 template 或 template 语法，实例化需指定具体类型如 mytemplate，核心是通过泛型实现代码复用；1. 类模板声明以 template 开始，包含类型参数（typename 或 class）或非类型参数，如 template class mytemplate { t data; }; 2. 实例化需在类名后加尖括号指定类型，如 mytemplate obj(10); 3. 成员函数若在类外定义，需前置 template 并使用作用域操作符，如 template t mytemplate::getdata() const; 4. 类模板可含默认模板参数，如 template ，实例化时可省略类型，如 mytemplate obj(5); 5. 类模板可继承自其他类模板或普通类，继承时需指定基类模板参数，如 class derived : public basetemplate; 6. 类模板特化用于为特定类型提供专用实现，使用 template 定义，如 template class mytemplate，当类型为 int 时调用特化版本。掌握这些概念可充分发挥类模板在泛型编程中的优势。

类模板的声明使用

template 

template 

MyTemplate

类模板声明和实例化

类模板是一种泛型编程工具，允许你编写可以用于多种数据类型的类，而无需为每种类型编写不同的代码。

副标题1：类模板声明的基本语法是什么？

类模板的声明以关键字

template

<>

typename

class

template 
class MyTemplate {
private:
    T data;
public:
    MyTemplate(T value) : data(value) {}
    T getData() const { return data; }
};

在这个例子中，

typename T

T

T

int

std::string

MyTemplate

T

T

data

副标题2：如何实例化一个类模板？

要使用类模板，你需要实例化它，即为模板参数提供具体的类型。这通过在类名后添加尖括号

<>

MyTemplate intTemplate(10); // 实例化 MyTemplate，T 为 int
MyTemplate stringTemplate("Hello"); // 实例化 MyTemplate，T 为 std::string

int intValue = intTemplate.getData(); // intValue 现在是 10
std::string stringValue = stringTemplate.getData(); // stringValue 现在是 "Hello"

这里，

MyTemplate

MyTemplate

T

int

MyTemplate

MyTemplate

T

std::string

副标题3：类模板的成员函数如何定义？

类模板的成员函数可以在类定义内部或外部定义。如果在类定义外部定义，你需要使用模板参数列表来指定函数所属的类模板。

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template 
class MyTemplate {
private:
    T data;
public:
    MyTemplate(T value); // 构造函数声明
    T getData() const;   // getData 函数声明
};

template 
MyTemplate::MyTemplate(T value) : data(value) {} // 构造函数定义 (外部)

template 
T MyTemplate::getData() const { return data; } // getData 函数定义 (外部)

注意，在类外部定义成员函数时，你需要使用

template 

MyTemplate::

副标题4：类模板可以有默认模板参数吗？

是的，类模板可以有默认模板参数。这意味着你可以为模板参数提供默认类型，如果用户在实例化类模板时没有指定该参数，则使用默认类型。

template  // T 的默认类型是 int
class MyTemplate {
private:
    T data;
public:
    MyTemplate(T value) : data(value) {}
    T getData() const { return data; }
};

MyTemplate<> defaultTemplate(5); // 使用默认类型 int
MyTemplate doubleTemplate(3.14); // 使用 double 类型

在这个例子中，

MyTemplate<>

int

MyTemplate

double

副标题5：类模板与继承有什么关系？

类模板可以被继承，也可以继承自其他类模板或普通类。继承类模板时，你需要指定基类的模板参数。

template 
class BaseTemplate {
public:
    T baseData;
};

template 
class DerivedTemplate : public BaseTemplate { // 继承自 BaseTemplate，T 保持一致
public:
    T derivedData;
};

DerivedTemplate derivedObj; // 实例化 DerivedTemplate，T 为 int
derivedObj.baseData = 10;
derivedObj.derivedData = 20;

这里，

DerivedTemplate

BaseTemplate

T

DerivedTemplate

BaseTemplate

副标题6：类模板的特化是什么？

类模板特化允许你为特定的模板参数类型提供不同的类定义。这在某些类型需要特殊处理时非常有用。

template 
class MyTemplate { // 通用模板
public:
    void printType() { std::cout << "Generic Template" << std::endl; }
};

template <> // 特化 MyTemplate
class MyTemplate {
public:
    void printType() { std::cout << "Specialized Template for int" << std::endl; }
};

MyTemplate genericObj;
MyTemplate specializedObj;

genericObj.printType();   // 输出 "Generic Template"
specializedObj.printType(); // 输出 "Specialized Template for int"

在这个例子中，我们为

int

MyTemplate

MyTemplate

template <>

类模板是一个强大的工具，可以提高代码的重用性和灵活性。理解其声明、实例化、成员函数定义、默认参数、继承和特化是掌握类模板的关键。