用模板化编程解决的典型问题示例？-C++-PHP中文网

用模板化编程解决的典型问题示例？

PHPz

发布： 2024-05-08 13:48:01

原创

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模板化编程可解决常见的编程问题：容器类型：轻松创建链表、栈和队列等容器；函数仿函数：创建可作为函数调用的对象，简化算法比较；泛型算法：在各种数据类型上运行通用算法，无需专门实现；容器适配器：修改现有容器行为，无需创建新的副本；枚举类：创建编译时强类型验证的枚举。

用模板化编程解决的典型问题示例？

模板化编程的常见问题示例

模板化编程是一种强大的技术，可以让代码更加通用、可重用。它可以通过以下方式解决许多典型问题：

1. 容器类型

模板化编程可以轻松创建自己的容器类型，比如链表、栈和队列，无需重新实现通用功能，例如迭代和大小调整。

template<class T>
class Stack {
  vector<T> data;
  int top;

public:
  Stack() { top = -1; }
  void push(const T& value) { data.push_back(value); top++; }
  T pop() { if (top < 0) throw exception(); return data.back(); }
};

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2. 函数仿函数

模板化编程可以帮助创建函数仿函数，即可以像函数一样调用的对象。这在算法中非常有用，因为算法通常需要使用函数指针或匿名函数来指定比较或其他操作。

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template<class T>
struct Comparator {
  bool operator()(const T& a, const T& b) {
    return a < b;
  }
};

// 使用方式
sort(data.begin(), data.end(), Comparator<int>());

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3. 泛型算法

模板化编程可以创建泛型算法，这些算法可以在各种数据类型上工作，而无需为每个类型专门实现它们。

template<class T>
void find(vector<T>& data, T value) {
  for (auto it = data.begin(); it != data.end(); it++) {
    if (*it == value) return;
  }
  throw exception();
}

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4. 容器适配器

模板化编程可以创建容器适配器，它们可以修改现有容器的行为，而无需创建容器的新副本。

template<class Container>
class IndexedContainer {
  Container& container;
  size_t index;

public:
  IndexedContainer(Container& c) : container(c), index(0) {}
  T& operator*() { return container[index]; }
  void operator++() { index++; }
};

// 使用方式
for (auto& item : IndexedContainer(data)) {
  // ...
}

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5. 枚举类

模板化编程可以轻松创建枚举类，具有在编译时检查的强类型验证。

enum class Color { Red, Green, Blue };

template<Color C>
struct ColorName {
  static const char* name() { switch (C) { case Color::Red: return "Red"; case Color::Green: return "Green"; case Color::Blue: return "Blue"; } }
};

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