1、在 C++ 中是否能夠將泛型的思想應用于類？
1、函數模板是將泛型編程的思想應用于函數，就有了函數模板；
2、可以，常用的 C++ 標準庫就是 C++ 中的標準模板庫，C++ 中的 STL 就是將泛型的思想應用于一系列的函數，就得到了函數模板，當然也有很多的類模板；
3、類模板就是將泛型思想應用于 C++ 中的類而得到的新概念；
2、類模板：
1、一些類主要用于存儲和組織數據元素；
- 類模板就是為了數據結構而誕生的；
2、類中數據組織的方式和數據元素的 具體類型無關；
3、如：數組類、鏈表類、Stack 類、Queue 類等；
- C++ 中將模板的思想應用于類，使得類的實現不關注數據元素的具體類型，而只關注類所需實現的功能；
3、C++ 中的類模板：
1、以相同的方式處理不同的類型；
2、在類聲明前使用 template 進行標識；
3、< typename T > 用于說明類中使用的泛指類型 T；
代碼示例：
1 template < typename T >
2 class Operator // class 表明將泛型編程應用于類
3 {
4 public:
5 T op(T a, T b) // T 在使用類模板定義具體對象的時候關心，其它時候不關心；
6 };
4、類模板的應用：
- 只能顯示指定具體類型，無法自動推導；
- 使用具體類型 < Type > 定義對象；
代碼示例：
1 Operator<int> op1;
2 Operator<string> op2;
3 int i = op1.op(1, 20);
4 string s = op2.op("D.T.", "Software");
4、類模板：
1、聲明的泛指類型 T 可以出現在類模板的任意地方；
2、編譯器對類模板的處理方式和函數模板相同；
- 從類模板通過具體類型產生不同的類；
- 編譯器將類模板當做一個模子，這個模子可以產生許多實實在在的類；
- 在聲明的地方對類模板代碼本身進行編譯；
- 在使用的地方對參數替換后的代碼進行編譯；
5、類模板初探編程實驗：
#include <IOStream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >
class Operator // 要是用這個類模板有一個前提條件，即當前的 Operator 類模板要操作的數據類型必須支持 +、-、*、/ 這四個運算符，這四個運算符如果要運用于自己定義的數據類型類，要重載這四個運算符；第一次編譯是對類模板本身的語法進行編譯；
{
public:
T add(T a, T b)
{
return a + b;
}
T minus(T a, T b)
{
return a - b;
}
T multiply(T a, T b)
{
return a * b;
}
T divide(T a, T b)
{
return a / b;
}
};
string operator-(string& l, string& r) // 全局函數方式重載 - 操作符，編譯通過；先類內部、再全局
{
return "Minus"; // 僅僅為了說明問題；
}
int main()
{
Operator<int> op1;
cout << op1.add(1, 2) << endl; // 3；
Operator<string> op2; // 第二次使用類模板時進行編譯，但是并不是對所有模板中的函數進行了第二次編譯，是分步編譯的，首先編譯的是構造函數，此時用的是默認的，沒有問題，這里編譯通過；
cout << op2.add("D.T.", "Software") << endl; // D.T.Software；這里編譯器針對 add() 函數進行第二次編譯；
cout << op2.minus("D.T", "Software") << endl; // 未有定義全局的重載 - 操作符的函數時，字符串相減沒有定義，報錯；這里報錯展示出來是為了證明類模板編譯也是經過了兩次編譯；這里編譯器針對 minus() 函數進行第二次編譯；定義全局的重載 - 操作符函數后，打印 Minus ；
return 0;
}
1、編譯器對類模板第一次編譯針對類模板本身代碼進行編譯；
2、第二次編譯是使用類模板時針對每個成員函數獨立編譯；
6、類模板的工程應用：
1、類模板必須在頭文件中定義；
2、類模板不能分開實現在不同的文件中；
3、類模板外部定義的成員函數需要加上模板 <> 聲明；
- 將類模板的成員函數實現放到類模板的外部實現；
- 以上三條規則不是 C++ 和編譯器的一部分，只是工程應用里習慣這樣做，這樣做后，代碼可維護性、擴展性都會變好，因此建議遵守這三條規則；
7、模板類的工程應用編程實驗：
1、頭文件（名字和類名一樣） Operator.h 中的內容：
#ifndef _OPERATOR_H_ // 防止被包含兩次；
#define _OPERATOR_H_
template < typename T >
class Operator
{
public:
T add(T a, T b);
T minus(T a, T b);
T multiply(T a, T b);
T divide(T a, T b);
};
template < typename T > // 加上類模板；
T Operator<T>::add(T a, T b) // add() 是 Operator 類模板的；
{
return a + b;
}
template < typename T >
T Operator<T>::minus(T a, T b)
{
return a - b;
}
template < typename T >
T Operator<T>::multiply(T a, T b)
{
return a * b;
}
template < typename T >
T Operator<T>::divide(T a, T b)
{
return a / b;
}
#endif
2、頭文件的應用；
#include <iostream>
#include <string>
#include "Operator.h"
using namespace std;
int main()
{
Operator<int> op1;
cout << op1.add(1, 2) << endl; // 3；
cout << op1.multiply(4, 5) << endl; // 20；
cout << op1.minus(5, 6) << endl; // -1；
cout << op1.divide(10, 5) << endl; // 2；
return 0;
}
- 三條規則不是硬性要求但是卻可以帶來很大好處；
8、小結：
1、泛型編程的思想可以應用于類；
2、類模板以相同的方式處理不同類型的數據；
3、類模板非常適用于編寫數據結構相關的代碼；
4、類模板在使用時只能顯示指定類型；
