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一、C++的模版

1、泛型编程

（1）概念

编写不依赖具体数据类型的程序

（2）目标

  • 将程序尽可能通用
  • 将算法从数据结构中抽象出来

（3）应用

  • c++模版为范型程序设计提供了基础
  • STL（标准模版库 Standard Template Library）是范型程序设计的例子

2、模板简介

（1）什么是模版

模板是支持参数化多态的工具，是一种对类型进行参数化的工具

（2）模板分类

  • 函数模版

    针对参数类型不同的函数

  • 类模板

    针对仅数据成员和成员函数类型不同的类

（3）工作方式

模版只是说明，需要实例化后才能执行和使用

  • 函数模板 -> 模板函数
  • 类模板 -> 模板类 -> 对象

->：实例化

模板的声明和定义只能在全局、命名空间或类范围内进行

即不能在局部范围、函数内进行

3、函数模板

（1）概念

所谓函数模板，就是一个通用函数，返回值和参数类型不具体指定，使用虚拟类型来替代（占位符），这个通用函数就叫函数模版（Function Template）

（2）定义形式

  • 一

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    template<typename 类型参数>
    返回类型 函数名(模版形参表)
    {
    	函数体
    }

  • 二

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    template<class T>
    返回类型 函数名(模版形参表)
    {
    	函数体
    }

template：声明模板的关键字

typename和class都是表示他们之后的参数都是一个类型的参数，class是早期c++版本使用的

（3）代码示例

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template<typename T>
T doSum(T a, T b) {
    T temp = a + b;
    return temp;
}

int main() {
    int m = doSum(10 ,20);
    float n = doSum(10.1, 20.2);
    cout << m << "  " << n << endl;
}

（4）重载

  • 函数模版支持函数重载，参数列表不一样

  • 编译器调用函数的顺序

    1、先搜索参数完全匹配的普通函数

    2、其次搜索参数匹配的模版函数

    3、最后搜索自动类型转换后能匹配的普通函数

4、类模板

（1）简介

建立一个通用类

（2）代码具体实现格式

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// 声明类以及方法
template<typename T>
class Test {
public:
    bool deleteEle(T data);
};

// 类外定义方法
template<typename T>
bool Test<T>::deleteEle(T data) {
    cout << data << endl;
    return false;
}

二、STL

1、简介

（1）简单介绍

  • 标准模版库

  • 一些“容器”的集合：list、vector、set、map等等

  • 标准化组件，实现可重用

  • 六大部分

    容器、迭代器、空间配置器、配接器、算法、仿函数

（2）详解

  • 容器

    一些封装数据结构的模板类，如：vector、list

  • 算法

    大量数据结构算法

  • 迭代器

    对容器中数据的读写通过迭代器实现

  • 函数对象

    将运算符重载为成员函数，这个类就称为函数对象类

  • 适配器

    将一个类的接口适配成用户指定的形式

  • 内存分配器

    内存申请和释放

（3）代码示例

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int main() {
    int a[6] = {26, 5, 76, 1, 6, 3};
    vector<int, allocator<int>> vi(a, a + 6);
    cout << count_if(vi.begin(), vi.end(), not1(bind2nd(less<int>(), 40)));
}

  • (a, a + 6)

    赋予初值

  • vector：container（容器）

  • allocator：allocator（分配器）

    默认会有对应规则

  • count_if：algorithms（算法）

    查询符合条件的元素个数

  • vi.begin()、vi.end()：iterators（迭代器）

  • not1、bind2nd：函数适配器

    not1：取反，统计大于等于40的数

  • less：函数对象

    查找所有小于int的数据，通过bind2nd：绑定40，查找所有小于40的数

2、容器

（1）简介

  • Sequence Container（序列式容器）

    Array、Vectror、Deque、List、Forward-List

  • Associative Container（关联容器：key-value）

    set（红黑树）、map、multiset/multimap

  • Unsorted Container（无定式容器，本质hash map）

    通过Hash表的链地址法进行查找操作

（2）vector

a、简单介绍

封装了动态大小数组的顺序容器

功能：

  • 动态数组
  • 尾端增删元素

b、函数API

C++中文- API参考文档

  • 创建vector

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    // 创建vector
    vector<int> v1;
    vector<int> v2(v1);
    vector<int> v3(10, -1);
    vector<string> v4(10, "hi");

  • 基本使用

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    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 本质为一个模板类
    // 半开区间：[&a[0], &a[5])
    vector<int> vt(&a[0], &a[5]);
    // 1 第一个元素
    cout << "first data = " << vt.front() << endl;
    // 2 最后一个元素
    cout << "last data = " << vt.back() << endl;
    // 3 元素个数
    cout << "data size = " << vt.size() << endl;
    // 4 输出数组
    for (int i = 0; i < vt.size(); ++i)
    {
      cout << vt[i] << " ";
    }
    cout << endl;

c、迭代器

  • 简介：

    迭代器是一个复杂的指针，可以读写容器中的对象，本质为运算符的重载

  • 格式：

    vector<int>::iterator iterator = vt.begin();

  • 使用范例

    vector<int>::iterator it;
for(it = vt.begin(); it != vt.end(); ++it)
{
  cout << *it << endl;
}

d、底层剖析

三、设计模式

四、explict关键字