c++ 类模板的使用

1、举例子除了可以申明函数模板外，也还可以声明类模板。举个例子（实现一个堆栈）：templateclass Stack {std::vector v;public:Stack();Stack(const Stack&); // T是同一类型的类模板才能拷贝Stack& operator=(const Stack&);void push(const T&);void pop();const T& top() const;bool empty() const;};templateStack::Stack(){}templateStack::Stack(const Stack& rhs) : v(rhs.v){}templateStack& Stack::operator=(const Stack& rhs){v = rhs.v;return *this;}templatevoid Stack::push(const T& x){v.emplace_back(x);}templatevoid Stack::pop(){assert(!v.empty());v.pop_back();}templateconst T& Stack::top() const{assert(!v.empty());return v.back();}templatebool Stack::empty() const{return v.empty();}

定义好类模板后，它的调用方法：int main(){using IntStack = Stack; // typedef Stack IntStackIntStack intStack; // Stack intStackintStack.push(42);std::cout << intStack.top(); // 42Stack stringStack;stringStack.push('hi');std::cout << stringStack.top(); // histringStack.pop();}

除了int类型外，模板实参可以是任何类型Stack doublePtrStack;Stack> intStackStack;

成员函数只有被调用到时才实例化如果类模板有static数据成员，每种实例化类型都会实例化static数据成员。static成员函数和数据成员只被同类型共享templateclass A {static std::size_t n;public:static std::size_t count();};templatestd::size_t A::n = 0;A a; // 实例化A::nA b, c, d; // 实例化A::n，bcd共享A::count()和A::nstd::size_t n = A::count(); // 实例化A::count()n = b.count(); // 使用A::count()n = A::count(); // 错误：必须指定模板参数，否则无法得知实例化版本

2、类模板的部分使用由于成员函数只有被调用到时才实例化，模板实参只要提供必要的操作，而非所有需要的操作。如Stack提供一个printOn对每个元素调用operator<<，即使没有对元素定义operator<<也能使用这个类。只有调用printOn时才会产生错误，因为这时不能对这些元素实例化operator<class Stack {...void printOn(std::ostream&) const;};template void Stack::printOn(std::ostream& os) const{for (const T& x : v) os << x << ' ';}Stack> s; // std::pair没有定义operator<

与其使用printOn函数打印元素，不如重载operator<<，然而通常operator<<会实现为非成员函数。下面在类内定义友元，它是一个普通函数templateclass Stack {...void printOn(std::ostream& os) const;friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Stack& stack) {stack.printOn(os);return os;}};

如果在类外定义友元，类模板参数不可见，事情会复杂很多有两个解决方案，一是隐式声明一个新的函数模板，并使用不同的模板参数templateclass Stack {…templatefriend std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Stack&);};// 类外定义templatestd::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Stack& stack){stack.printOn(os);return os;}