C++类模板

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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 type> class class-name {...}

在这里,type 是占位符类型名称,可以在类被实例化的时候进行指定。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:

7helloException: Stack<>::pop(): empty stack

C++ 预处理器

预处理器是一些指令,指示编译器在实际编译之前所需完成的预处理。

所有的预处理器指令都是以井号(#)开头,只有空格字符可以出现在预处理指令之前。预处理指令不是 C++ 语句,所以它们不会以分号(;)结尾。

我们已经看到,之前所有的实例中都有 #include 指令。这个宏用于把头文件包含到源文件中。

C++ 还支持很多预处理指令,比如 #include、#define、#if、#else、#line 等,让我们一起看看这些重要指令。

#define 预处理

#define 预处理指令用于创建符号常量。该符号常量通常称为,指令的一般形式是:

#define macro-name replacement-text

当这一行代码出现在一个文件中时,在该文件中后续出现的所有宏都将会在程序编译之前被替换为 replacement-text。例如:

#include <iostream>using namespace std;#define PI 3.14159int main (){     cout << "Value of PI :" << PI << endl;     return 0;}

现在,让我们测试这段代码,看看预处理的结果。假设源代码文件已经存在,接下来使用 -E 选项进行编译,并把结果重定向到 test.p。现在,如果您查看 test.p 文件,将会看到它已经包含大量的信息,而且在文件底部的值被改为如下:

$gcc -E test.cpp > test.p...int main (){     cout << "Value of PI :" << 3.14159 << endl;     return 0;}