类和模板小结

标签(空格分隔): C++


  • 使用struct和class写类的区别:
    使用struct关键字,默认的访问权限是public,而使用class的默认访问权限是private,两者唯一的区别就是默认的访问权限的不同
  • private和protect:

    private成员变量或函数在类的外部是不可访问的,甚至是不可查看的。只有类和友元函数可以访问私有成员。
    protect变量或函数与私有成员十分相似,但有一点不同,保护成员在派生类(即子类)中是可访问的。
    eg:class SmallBox:Box // SmallBox 是Box的派生类
  • 构造函数在定义变量的时候(早于手动为变量赋初值的过程)即会被调用
  • 类的友元函数是定义在类外部,但有权访问类的private成员和protected成员。
    尽管友元函数的原型有在类的定义中出现过,但是友元函数并不是成员函数。
    友元可以是一个函数,该函数被称为友元函数;友元也可以是一个类,该类被称为友元类,在这种情况下,整个类及其所有成员都是友元。
    如果要声明函数为一个类的友元,需要在类定义中该函数原型前使用关键字 friend,如下所示:
    声明类 ClassTwo 的所有成员函数作为类 ClassOne 的友元,需要在类 ClassOne 的定义中放置如下声明:friend class ClassTwo;
  • 在 C++ 中,每一个对象都能通过 this 指针来访问自己的地址。在成员函数内部,它可以用来指向调用对象。
    友元函数没有 this 指针,因为友元不是类的成员。只有成员函数才有 this 指针。

模板(其实挺简单的,不要被吓到了)

函数模板

  • 模板就是把函数定义为对任意数据类型都通用的函数,也叫泛型函数,调用时候根据提供的实参替换成特定的数据类型
    eg:交换模板:

    template <typename T>//关键字typename或class,定义数据类型为 T(int,double.....)
    void swap(T &a,T &b){
      T tmp;
      tmp=a;
      a=b;
      b=tap;
    }
  • <>里面为模板参数,分为类型模板参数(template

    类模板

    正如我们定义函数模板一样,我们也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示:
template <class typename> class class-name {
.
.
.
}

typename定义类型。您可以使用一个逗号分隔的列表来定义多个泛型数据类型。

下面的实例定义了类 Stack<>,并实现了泛型方法来对元素进行入栈出栈操作:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <stdexcept>

using namespace std;

template <class T>
class Stack { 
  private: 
    vector<T> elems;     // 元素 

  public: 
    void push(T const&);  // 入栈
    void pop();               // 出栈
    T top() const;            // 返回栈顶元素
    bool empty() const{       // 如果为空则返回真。
        return elems.empty(); 
    } 
}; 

template <class T>
void Stack<T>::push (T const& elem) 
{ 
    // 追加传入元素的副本
    elems.push_back(elem);    
} 

template <class T>
void Stack<T>::pop () 
{ 
    if (elems.empty()) { 
        throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack"); 
    }
    // 删除最后一个元素
    elems.pop_back();         
} 

template <class T>
T Stack<T>::top () const 
{ 
    if (elems.empty()) { 
        throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack"); 
    }
    // 返回最后一个元素的副本 
    return elems.back();      
} 

int main() 
{ 
    try { 
        Stack<int>         intStack;  // int 类型的栈 
        Stack<string> stringStack;    // string 类型的栈 

        // 操作 int 类型的栈 
        intStack.push(7); 
        cout << intStack.top() <<endl; 

        // 操作 string 类型的栈 
        stringStack.push("hello"); 
        cout << stringStack.top() << std::endl; 
        stringStack.pop(); 
        stringStack.pop(); 
    } 
    catch (exception const& ex) { 
        cerr << "Exception: " << ex.what() <<endl; 
        return -1;
    } 
}  

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

7
hello
Exception: Stack<>::pop(): empty stack

类和模板小结

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  • 使用struct和class写类的区别:
    使用struct关键字,默认的访问权限是public,而使用class的默认访问权限是private,两者唯一的区别就是默认的访问权限的不同
  • private和protect:

    private成员变量或函数在类的外部是不可访问的,甚至是不可查看的。只有类和友元函数可以访问私有成员。
    protect变量或函数与私有成员十分相似,但有一点不同,保护成员在派生类(即子类)中是可访问的。
    eg:class SmallBox:Box // SmallBox 是Box的派生类
  • 构造函数在定义变量的时候(早于手动为变量赋初值的过程)即会被调用
  • 类的友元函数是定义在类外部,但有权访问类的private成员和protected成员。
    尽管友元函数的原型有在类的定义中出现过,但是友元函数并不是成员函数。
    友元可以是一个函数,该函数被称为友元函数;友元也可以是一个类,该类被称为友元类,在这种情况下,整个类及其所有成员都是友元。
    如果要声明函数为一个类的友元,需要在类定义中该函数原型前使用关键字 friend,如下所示:
    声明类 ClassTwo 的所有成员函数作为类 ClassOne 的友元,需要在类 ClassOne 的定义中放置如下声明:friend class ClassTwo;
  • 在 C++ 中,每一个对象都能通过 this 指针来访问自己的地址。在成员函数内部,它可以用来指向调用对象。
    友元函数没有 this 指针,因为友元不是类的成员。只有成员函数才有 this 指针。

模板(其实挺简单的,不要被吓到了)

函数模板

  • 模板就是把函数定义为对任意数据类型都通用的函数,也叫泛型函数,调用时候根据提供的实参替换成特定的数据类型
    eg:交换模板:

    template <typename T>//关键字typename或class,定义数据类型为 T(int,double.....)
    void swap(T &a,T &b){
      T tmp;
      tmp=a;
      a=b;
      b=tap;
    }
  • <>里面为模板参数,分为类型模板参数(template

    类模板

    正如我们定义函数模板一样,我们也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示:
template <class typename> class class-name {
.
.
.
}

typename定义类型。您可以使用一个逗号分隔的列表来定义多个泛型数据类型。

下面的实例定义了类 Stack<>,并实现了泛型方法来对元素进行入栈出栈操作:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <stdexcept>

using namespace std;

template <class T>
class Stack { 
  private: 
    vector<T> elems;     // 元素 

  public: 
    void push(T const&);  // 入栈
    void pop();               // 出栈
    T top() const;            // 返回栈顶元素
    bool empty() const{       // 如果为空则返回真。
        return elems.empty(); 
    } 
}; 

template <class T>
void Stack<T>::push (T const& elem) 
{ 
    // 追加传入元素的副本
    elems.push_back(elem);    
} 

template <class T>
void Stack<T>::pop () 
{ 
    if (elems.empty()) { 
        throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack"); 
    }
    // 删除最后一个元素
    elems.pop_back();         
} 

template <class T>
T Stack<T>::top () const 
{ 
    if (elems.empty()) { 
        throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack"); 
    }
    // 返回最后一个元素的副本 
    return elems.back();      
} 

int main() 
{ 
    try { 
        Stack<int>         intStack;  // int 类型的栈 
        Stack<string> stringStack;    // string 类型的栈 

        // 操作 int 类型的栈 
        intStack.push(7); 
        cout << intStack.top() <<endl; 

        // 操作 string 类型的栈 
        stringStack.push("hello"); 
        cout << stringStack.top() << std::endl; 
        stringStack.pop(); 
        stringStack.pop(); 
    } 
    catch (exception const& ex) { 
        cerr << "Exception: " << ex.what() <<endl; 
        return -1;
    } 
}  

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

7
hello
Exception: Stack<>::pop(): empty stack
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