1、模板及其它內(nèi)容第06章主要內(nèi)容6.2 類模板6.4 標準模板庫簡介6.3 異常處理6.1 函數(shù)模板1、為什么要函數(shù)模板？問題：多個函數(shù)的參數(shù)個數(shù)相同，處理代碼相同，但處理的數(shù)據(jù)類型不同。函數(shù)重載，可以保證函數(shù)名相同，但代碼冗余，存在多個雷同的實現(xiàn)，維護的代價高。模板技術：將函數(shù)參數(shù)類型提取出來作為“類型參數(shù)”，通過創(chuàng)建通用的函數(shù)模板，避免函數(shù)體的重復定義。函數(shù)模板與模板函數(shù)在編譯階段，根據(jù)函數(shù)調(diào)用時實參的類型，產(chǎn)生實際的函數(shù)體代碼，并進行類型檢查函數(shù)模板：通用的函數(shù)模板，支持類型參數(shù)化，是產(chǎn)生實際函數(shù)代碼的模板。模板函數(shù)：調(diào)用函數(shù)時根據(jù)實參的類型，編譯器生成函數(shù)實例并對其進行編譯2、求不同類型

2、數(shù)據(jù)的最大值使用函數(shù)重載int max(int a,int b)return ab?b:a;foat max1(float a, float b)char max2(char a, char b)求不同類型數(shù)據(jù)的最大值使用模板技術#include template T & max(T const& a, T const& b)return ab?b:a;/模板定義了一個返回兩個值中最大者，兩個值通過a和b傳遞，而參數(shù)類型還沒確定，用模板參數(shù)T來代替。main void main()coutmax(3,6)endl;char c1=a;char c2=b;coutmax(c1,c2)endl;

3、/編譯后，實際有兩個版本的max函數(shù)輸出結(jié)果6b編譯后的效果int max(int const& a, int const& b)return ab?b:a;char max(char const& a, char const& b)return ab?b:a;3、模板參數(shù)的類型演繹template T const& max(T const& a, T const& b) return ab?b:a; max(4,7);編譯器能夠推斷所有的T均為int型max(4,4.2); /語法錯誤，T的類型？解決方法(1)template T const& max(T const& a, T const

4、& b) return ab?b:a; max(4,4.2); /直接指定T的類型為double解決方法(2)template T1 const& max(T1 const& a, T2 const& b) return ab?b:a; max (4,4.2); /OK/返回值類型與第一個參數(shù)一致，為int型4、參數(shù)的省略(1)根據(jù)調(diào)用實參類型，可以確定模板參數(shù)時，不必顯示指定。template T const& max(T const& a,T const& b);coutmax(3,4);也可以顯示指定coutmax(3,5);參數(shù)的省略(2)當返回值類型與參數(shù)類型不同時，必須顯示指定返回

5、值模板參數(shù)類型。template RT const& max(T1 const& a,T2 const& b);coutmax(3,4.2); /error，無法確定RT類型coutmax(3,4.2); /RT類型為int，T1類型為int，T2類型為int省略形式max(3,4.2); /RT為int型，T1為int，T2為double5、函數(shù)模板中含普通參數(shù)求數(shù)組元素的和的函數(shù)模板。#include template T Sum( T *array, int size)T total=0;for(int i=0;isize;i+)total+=arrayi;return total;主要

6、內(nèi)容6.2 類模板6.4 標準模板庫簡介6.3 異常處理6.1 函數(shù)模板類模板定義 template class Exam T elems; public: void SetT (T const&); T GetT() const; void output(); /模板定義類模板類體實現(xiàn) template void Exam :SetT(const T& e)elems=e;template T Exam:GetT() constreturn elems;main void main()Exam e1;e1.SetT(5);coute1.GetT()endl; Exam e2;e2.Set(5

7、.5);coute2.GetT()endl;輸出結(jié)果55.5實際產(chǎn)生兩個類的定義及實現(xiàn)等效的類定義(1) class Exam int elems; public: void SetT (int const&); int GetT() const; void output(); /模板定義void Exam : SetT(const int& e)elems=e; int Exam : GetT() constreturn elems; 等效的類定義(2) class Exam double elems; public: void SetT (double const&); double Ge

8、tT() const; void output(); /模板定義void Exam : SetT(const double& e)elems=e; double Exam : GetT() constreturn elems; 主要內(nèi)容6.2 類模板6.4 標準模板庫簡介6.3 異常處理6.1 函數(shù)模板1、異常和錯誤的概念我們在編寫軟件時，不僅要保證軟件的正確性，還要使軟件具有容錯能力。程序運行時有的錯誤是可以預料但不可避免的，如內(nèi)存空間不足、硬盤上的文件被移動、打印機未連接好等，程序要力爭做到允許用戶排除環(huán)境錯誤，繼續(xù)運行程序，這些就是異常處理的任務。在大型軟件開發(fā)中，函數(shù)模塊眾多，發(fā)現(xiàn)錯誤

9、的函數(shù)往往不具備處理錯誤的能力，通常會引發(fā)一個異常，C+允許將異常向上級調(diào)用者傳遞，允許異常發(fā)現(xiàn)和處理位于不同層次上。異常傳遞思想函數(shù)f（ ）捕獲并處理異常函數(shù)h（ ） 引發(fā)異常函數(shù)g（ ）調(diào)用者異常傳播方向調(diào)用關系2、C+異常機制C+使用try、throw、catch語句實現(xiàn)異常機制。通常創(chuàng)建try塊包圍有可能出問題的代碼區(qū)try SomeDangerousfunction(); catch塊通常位于try塊之后，對不同的異常進行處理拋出除0異常int Div(int x,int y)if(y=0)throw y; /拋出一個對象或數(shù)值return x/y;處理除0異常void main()

10、trycoutDiv(5,2)endl;coutDiv(8,0)endl;coutDiv(7,1)endl;catch(int) /catch匹配異常類型coutexcept of deviding zero.n;coutthat is ok.n;3、定義異常類class CExceptionCException()CException()void showReson() cout“CException異常基類n”; ;異常派生類class popOnEmpty:public CExceptionvoid showReson() cout “堆棧已空”endl; ;class pushOnFu

11、ll:public CExceptionvoid showReson() cout“堆棧已滿”endl; ;堆棧的定義template class Stack T pData100;int top;public:Stack(); void push(const T &item);T pop();bool isEmpty();bool isFull();堆棧的實現(xiàn)template Stack:Stack() top=-1; /top指向棧底template bool Stack:isEmpty() return top=-1; template bool Stack:isFull() retur

12、n top=99; 堆棧的實現(xiàn)template void Stack:push(const T& item) if(isFull() throw pushOnFull();top+;pDatatop=item;template T Stack:pop()if(isEmpty()throw popOnEmpty();return pDatatop-;主程序void main()int i;Stack s;tryfor(i=0;i3;i+) s.push(i);for(i=0;i5;i+) couts.pop()endl;主程序void main()catch (pushOnFull ex)ex.

13、showReason();catch(popOnEmpty ex)ex.showReason();主要內(nèi)容6.2 類模板6.4 標準模板庫簡介6.3 異常處理6.1 函數(shù)模板1、基本概念C+的新特征是采用了標準模板庫STL，各編譯器商均把STL作為編譯器的一部分提供。STL是一個基于模板的容器類庫，包括鏈表、隊列和堆棧，此外還包括施加在這些容器類庫之上的常用算法。容器、迭代器、算法容器類Containers用來管理某類對象的集合，是包容其它對象的對象；這些容器類是C+開發(fā)人員最強有力的工具。順序容器：可以同對成員或元素的順序和隨機訪問，有vector、deque、list關聯(lián)容器：提供按關鍵值

14、訪問元素，有set、multiset、map迭代器Iterators迭代器用來在一個對象群集的元素上進行遍歷。每一種容器類都提供了自己的迭代器，為所有容器提供了一組很小的公共接口，利用這個接口，可以實現(xiàn)一些通用操作，如移動到集群內(nèi)的下一個對象，而不用關心容器內(nèi)數(shù)據(jù)的組織方式(隊列、鏈表、樹等)?？梢詫⒌骺闯梢环N智能指針，能夠?qū)崿F(xiàn)在集群元素中的智能移動。算法Algorithms不同容器類中的集群元素的組織形式不同，有的按線性方式存儲，有的按鏈式存儲，有的按樹結(jié)構(gòu)存儲。不同的容器類，都會提供相應的查找、排序、修改等算法，通過迭代器，我們可以編寫獨立于所有容器的通用算法，可以將它們應用到任意容器

15、之上。STL的精華在于將數(shù)據(jù)和操作分離，數(shù)據(jù)由容器類加以管理，操作則有通用的算法定義。2、Vector示例#include #include using namespace std;void main()vector col;int i;for(i=0;i6;+i)col.push_back(i);for(i=0;icol.size();+i)coutcoli ;coutendl;3、迭代器的使用所有容器類都提供一些成員函數(shù)，以獲得與該容器類配套的迭代器，通過迭代器，可以方便地遍歷容器元素。迭代器類重載了*、+、=等運算符*：解析當前位置上的元素值+：移動到容器中的下一個元素=：判斷兩個迭代器

16、是否指向同一個位置=：為迭代器復制迭代器示例#include #include using namespace std;void main()list col;for(c=a; c=z; +c)col.push_back(c);list:const_iterator pos;for(pos=col.begin(); pos!=col.end(); +pos)cout*pos ;coutendl;4、算法示例#include #include #include using namespace std;void main()vector col;vector:iterator pos;col.push_back(3);col.push_back(5);co