C++元编程语言初步入门详解
目录
模板
由于模板元编程需要以面向对象为基础，所以如有疑问之处可以先补充一点C++面向对象的知识：
C++面向对象这一篇就够了
泛型初步
由于C++是静态强类型语言，所以变量一经创建，则类型不得更改。如果我们希望创建一种应用广泛地复数类型，那么相应地需要基于、、这些基础类型逐一创建，十分麻烦。泛型编程便是为了简化这一过程而生。
能够容纳不同数据类型作为成员的类被成为模板类，其基本方法为在类声明的上面加上一行模板声明代码
template
列举案例如下
#include
using namespace std;
template
struct Abstract{
C real; //real为C类型
C im;
Abstract(C inReal, C inIm){
real = inReal;
im = inIm;
}
void printVal(){
cout<<"Abstract:"< }; Abstract& multi(Abstract val){ C temp = real*val.real - im*val.im; im = real*val.real + im*val.im; real = temp; return *this; }; }; int main(){ Abstract fTemp.multi(fTemp); fTemp.printVal(); system("pause"); return 0; } 函数模板 当然，上述并不能实现两个不同类型的之间的相乘，所以可以将函数改为 template Abstract C temp = real*val.real - im*val.im; im = real*val.real + im*val.im; real = temp; return *this; } 这样就能够实现如下功能。 int main(){ Abstract Abstract fTemp.multi(iTemp); fTemp.printVal(); getReal(fTemp); system("pause"); return 0; } 友元 模板类具备一部分普通类的性质，比如struct和class的区别，public、protected、private的性质，以及友元等。模板的声明特性也可以应用在函数中，例如 #include using namespace std; template class Abstract{ C real; C im; public: Abstract(C inReal, C inIm){ real = inReal; im = inIm; } void printVal(){ cout<<"Abstract:"< }; Abstract& multi(Abstract val){ C temp = real*val.real - im*val.im; im = real*val.real + im*val.im; real = temp; return *this; } template }; template void getReal(Abstract cout< } int main(){ Abstract fTemp.multi(fTemp); fTemp.printVal(); getReal(fTemp); system("pause"); return 0; } 需要注意的一点是，在模板类中声明友元，其前缀中的类型标识不得与已有的类型标识重复，否则编译无法通过。 由于函数模板可以针对不同的数据类型进行求解操作，是对函数或者方法实例的抽象，所以又被称为算法。 模板参数 如果将模板理解为一种类型声明的函数，那么模板也应该具备一些函数具备的功能。首先其模板参数中可以包含实际类型参数，例如 template class Test{} 其调用时可以写为 Test 模板同样支持默认参数，即可以实现如下形式 template class Test{} Test pixle; 除了数据类型、值之外，模板本身也可以作为模板参数，例如下面的形式是合法的。 template struct Test{ C Test(C val = inVal; } }; int main(){ Abstract Test test.val->printVal(); system("pause"); return 0; } 其结果为 PS E:Codecpp> g++ .generic.cpp PS E:Codecpp> .a.exe Abstract:1+2i 请按任意键继续. . . 需要注意的一点是，在模板类中定义的模板类，需要进行实例化，否则会出现错误，所以在中，以指针形式创建了模板类。 类型函数 以数据类型为输入或输出的函数即为类型函数，在C语言中，便是一种类型函数，其输入为数据类型，输出为数据类型所需要的内存空间。 在C++11中，可以实现数据类型赋予的功能，其使用方法与相似 template struct Test{ using type = T; } 元编程的基本概念 元编程是泛型编程的一个超集，两者的本质均是针对不同数据类型的算法，后者则更关注传入参数的广泛性。如果将元编程分为四个层次 那么泛型编程可以作为第一类元编程，或者说更加关注的是参数的传入传出过程，而元编程则更关注不同数据类型的选择过程。 例如，我们可以实现一个最多包含三个元素的元组，其思路为，三元元素可以看成是一个二元元组与一个参数的组合；二元元组可以看成是一元元组与参数的组合；一元元组则是一个基本数据类型的变量。在这个元组的实现过程中，除了赋值过程实现泛型之外，也需要判断当前所实现的元组元素个数，如果其初始化参量为3个时，需要递归式地创建变量，直到赋值参数为1个。则其实现如下 class Nil{}; //主模板 template struct Tuple : Tuple T1 x; using Base = Tuple //返回值为Tuple //static_cast将this转化为Base*类型 Base* base(){return static_cast const Base* base() const {return static_cast //构造函数继承二元元组，在构造本类中x的同时，构造基类Tuple Tuple(const T1& t1, const T2& t2, const T3& t3) :Base{t2,t3},x{t1}{} }; template struct Tuple T1 x; }; template struct Tuple T1 x; using Base = Tuple Base* base(){return static_cast const Base* base() const {return static_cast Tuple(const T1& t1,const T2& t2):Base{t2}, x{t1}{} }; template void print_elements(ostream& os, const Tuple os< print_elements(os,*t.base()); } template void print_elements(ostream& os, const Tuple os< print_elements(os,*t.base()); } template void print_elements(ostream& os, const Tuple os< } //运算符重载 template ostream& operator<<(ostream& os, const Tuple os<<"{"; print_elements(os,t); os<<"}"; return os; } int main(){ Tuple cout< system("pause"); return 0; } 其输出结果为 PS E:Codecpp> g++ .generic.cpp PS E:Codecpp> .a.exe {1,2.5,a} 可变参数模板 上述实现过程非常繁琐，而且限制了元组中的元素个数，如果标准库中用上述的书写风格，那么标准库除了这个元组之外也写不了其他的东西了。好在C++模板提供了可变参数的功能，例如，我们可以先将打印模板函数写为 //typename... T 代表可变参数 template void print_elements(ostream& os, const Tuple os< print_elements(os,*t.base()); } template void print_elements(ostream& os, const Tuple os< } template ostream& operator<<(ostream& os, const Tuple os<<"{"; print_elements(os,t); os<<"}"; return os; } 其输出结果为 PS E:Codecpp> g++ .generic.cpp PS E:Codecpp> .a.exe {1,2.5,a} 请按任意键继续. . . 然后将也做相同的更改 template struct Tuple : Tuple T1 x; using Base = Tuple Base* base(){return static_cast const Base* base() const {return static_cast //注意T&...的书写格式 Tuple(const T1& t1, const T&... t):Base{t...},x{t1}{} }; template struct Tuple T x; }; /* print模板 */ int main(){ Tuple cout< system("pause"); return 0; } 其输出结果为 PS E:Codecpp> g++ .generic.cpp PS E:Codecpp> .a.exe {hello,1.5,1,a} 以上就是C++元编程语言初步入门详解的详细内容，更多关于C++元编程语言初步的资料请关注脚本之家其它相关文章！ 您可能感兴趣的文章: