第八章_函数模板与类模板
5）函数模板与同名的非模板函数也可以重 载。调用顺序： 1）参数完全匹配的非模板函数； 2）函数模板，将其实例化，产生模板函 数； 如果以上2种情况都未找到匹配函数，则 按出错处理。
#include<iostream.h> template <typename AT> AT min(AT x,AT y) { cout<<"调用模板函数"; return (x<y)?x:y; } int min(int x,int y) { cout<<"调用非模板函数"; return (x<y)?x:y; }
4)函数模板也可以重载。 例：函数模板重载。 template <typename Type> Type min(Type x,Type y) { return (x<y)?x:y; } template <typename Type> Type min(Type x,Type y,Type z) { Type t; t=(x<y)?x:y; return (t<z)?t:z; }
第8章 模
板
8.1 模板的概念
问题的引入： 一些函数的功能相同，唯一的区别只在于处理对象的数据 类型不同，若用函数重载实现，则需编写多个函数： 例： int max(int i, int j) { return i>j?i:j;} 这些函数执行的功能是相同的，只是参数类型和函数返 float max(float i, float j) 回类型不同，能否为上述这些函数只写出一套代码呢？ { return i>j?i:j;} char max(char i,char j) { return i>j?i:j;}
函数模版：建立一个通用函数，其函数返回 类型和形参类型不具体指定，用一个虚拟 的类型来代表，这个通用函数就称为函数 模版。
函数模板的一般说明形式如下: template <t数名(模板形参表) { 每个类型参数之前都有一个关键字class 函数体 或typename。多个类型参数之间用逗号分隔。 作用：说明其后的参数是一个虚拟的类型名 }
T max(T x,T y) {return (x>y)?x:y;}
模板运算对象的类型不是实际的数据 类型，而是一种参数化的类型，即是把 数据类型作为模板的参数。
模板是实现代码重用机制的一种工具。
模版 （函数模版和类模版） 实例化
实例化 模版类
模版函数
实例化 对象
8.2 函数模板与模板函数
8.1 函数模板的声明
函数模板参数表的类型参数可以用于函数返 回值，也可用于函数参数表及函数体中。
例如,将求最大值函数max()定义成函数模板,如下所示: template <class T> T max(T x, T y) { return (x > y) ? x : y; } 也可以定义成如下形式: template <typename T> T max(T x,T y) { return (x>y)?x:y; } 其中,T为类型参数,它既可取系统预定义的数据类型,又可以 取用户自定义的类型。
类模板 CThree<T> 实例化 模板类 CThree<int>
实例化
模板类 CThree<float>
实例化
对象a
实例化
对象b
例： 栈类模板的使用。 #include<iostream.h> const int size=10; template<class Type> //声明一个类模板 class stack { public: void init(){ tos=0; } void push(Type ch); //参数取Type类型 Type pop(); //返回类型取Type类型 private: Type stck[size]; //数组的类型为类型参数Type， int tos; };
int main() { int i1=10,i2=56; double dl=50.34,d2=23,56; char c1='k',c2='c'; cout<<"较小的整数是："<<min(i1,i2)<<endl; cout<<"较小的双精度型数是："<<min(d1,d2)<<endl; cout<<"较小的字符串是："<<min(c1,c2)<<endl; return 0; }
【例8.1】 函数模板的使用。 #include <iostream.h> template < class T> T max(T x,T y) { return (x>y) ? x:y; } main() { int i1= 10, i2=56; float f1=12.5, f2=24.5; double d1=50.344, d2=4656.346; char c1='k ',c2='n'; cout<<"The max of i1,i2 is: "<<max(i1,i2)<<endl; cout<<"The max of f1,f2 is: "<<max(f1,f2)<<endl; cout<<"The max of d1,d2 is: "<<max(d1,d2)<<endl; cout<<"The max of c1,c2 is: "<<max(c1,c2)<<endl; return 0; }
说明： （1）定义模板时应至少确定一个模板参数； （2）类模板的定义格式与类的定义格式相同， 包含说明部分和实现部分； 在类体外定义时，其格式如下： template <模板参数表T> 返回值类型 类名<T>：：函数名（参数表） ｛函数体｝
template <class T> class CThree{ public: CThree(T t1,T t2,T t3）； T sum()； private: T a,b,c; }; template <class T> CThree<T>::CThree(T t1,T t2,T t3) { a=t1;b=t2;c=t3;} template <class T> T CThree<T>::sum() { return a+b+c;}
6)在函数模板定义template中给出的每一个形式
类属参数都必须在函数形参表中至少出现一次： –如： template <class T1, class T2>
void fun(T1 x, T2 y) { …… }
–错误的用法 ㊀template <class TYPE> TYPE* func() { ……} ㋥template <class TYPE> void func() { TYPE obj; …… }
int int_array[]={1,2,3,4,5,6}; double d_array[]={1.1,2.2,3.3,4.4,5.5}; main() { int itotal=sum(int_array,6); double dtotal=sum(d_array,5); cout<<"itotal= "<<itotal<<endl; cout<<"dtotal= "<<dtotal<<endl; }
–说明： – （1） 函数模板本身不是函数，是生 成函数的“模板”。经实例化后才得到 真正的函数。 – （2）实例化是指用某一具体的实际 数据类型替代模板中的类型参数的过程。
8.2.2 函数模板的使用
函数模板的使用就是将函数模板的实例 化为具体的函数。函数模板的实例化由编 译器来完成。编译系统根据函数调用的实 际参数类型自动完成函数模板的实例化。 当编译系统发现有一个函数调用: 函数名(模板实参表); 时，将根据模板实参表中的类型生成一个 函数即模板函数。该模板函数的函数体与 函数模板的函数定义体相同。
template <class Type> //每个成员函数都要加上模板声明 void stack<Type>::push(Type ob) //类名为stack<Type> { if (tos==size) { cout<<"stack is full"; return ; } stck[tos]=ob; tos++; } template <class Type> Type stack <Type>::pop(){ if (tos==0) { cout<<"stack is empty"; return 0; } tos--; return stck[tos]; }
int main() { //定义字符堆栈 stack <char> s1,s2; //创建两个模板参数为char型的对象 int i; s1.init(); s2.init(); s1.push('a'); s2.push('x'); s1.push('b'); s2.push('y'); s1.push('c'); s2.push('z'); for(i=0;i<3;i++) cout<<"pop s1: "<<s1.pop()<<endl; for(i=0;i<3;i++) cout<<"pop s2: "<<s2.pop()<<endl;
模板函数定义声明
模板函数定义声明摘要：1.模板函数的概念与作用2.模板函数的定义与声明3.模板函数的参数与返回值4.模板函数的实例化与使用5.模板函数的优缺点6.总结正文：在现代编程语言中，模板函数作为一种通用且实用的编程技巧，被广泛应用于各种场景。
本文将详细介绍模板函数的定义、使用以及相关知识点，帮助你更好地理解和运用模板函数。
一、模板函数的概念与作用模板函数，又称模板方法，是一种在编译时多态的技术。
它允许程序员编写一种通用代码，能同时处理不同类型的数据。
通过模板函数，我们可以实现代码的重用，提高程序的灵活性和可维护性。
二、模板函数的定义与声明在C++中，模板函数的定义与普通函数类似，但在声明时需要使用模板关键字`template`。
模板函数的声明通常包含模板参数和函数参数，如下所示：```cpptemplate<typename T>void print_value(T value);```这里，`T`是模板参数，表示任意类型。
`value`是函数参数，用于存储调用函数时传递的实参类型。
三、模板函数的参数与返回值模板函数的参数可以是任意类型，可以是原始类型或引用类型。
返回值类型由模板参数和函数体决定。
在上面的例子中，`print_value`函数没有返回值，因为它只是用于打印传入的值。
四、模板函数的实例化与使用要使用模板函数，首先需要为模板参数指定具体类型。
这个过程称为实例化。
实例化可以通过函数调用或对象创建的方式完成。
以下是一个使用模板函数的示例：```cpp#include <iostream>template<typename T>void print_value(T value) {std::cout << "Value: " << value << std::endl;}int main() {print_value(42); // 实例化模板函数，输出：Value: 42print_value(3.14); // 实例化模板函数，输出：Value: 3.14return 0;}```五、模板函数的优缺点模板函数的优点在于它可以让我们编写一种通用代码，减少重复代码的出现，提高代码的可维护性。
奥鹏远程南开大学(本部)20春学期《程序设计基础(下)》在线作业参考答案
C C、顺序输出这n个元素的值
D输出与给定值x相等的元素在线性表中的序号
【答案】：A
17.关于类模板,描述错误的是( )。
【选项】：
A一个普通基类不能派生类模板
B类模板从普通类派生，也可以从类模板派生
C根据建立对象时的实际数据类型，编译器把类模板实例化为模板类
D函数的类模板参数须通过构造函数实例化
C静态成员函数
D析构函数
【答案】：A.B.C
24.已知f是以二进制读写方式打开的文件流对象,且有int型变量a,则下列选项中能正确进行文件读写操作的语句包括( )。
【选项】：
A f.write((char*)a, sizeof(a));
B f.write((char*)&a, sizeof(a));
【选项】：
A析构函数可以有多个
B析构函数和构造函数一样可以有形参
C析构函数的功能是用来释放一个对象
D析构函数的函数类型为void
【答案】：C
6.有关类和对象的说法不正确的是( )。
【选项】：
A对象是类的一个实例
B一个类只能有一个对象
C任何一个对象只能属于一个具体的类
D类与对象的关系和数据类型和变量的关系相似
【答案】：B
15.当一个派生类公有继承一个基类时,基类中的所有公有成员成为派生类的( )。
【选项】：
A public成员
B private成员
C protected成员
D友元
【答案】：A
16.设线性表有n个元素,以下算法中,( )在顺序表上实现比在链表上实现效率更高。
【选项】：
A输出第i(0≤i≤n—1)个元素值
模板的概念
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8.3 类模板
类模板说明 使用类模板 类模板的友元 标准类模板类库
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类模板说明
类模板说明的一般形式是： template <类型形参表> class <类名> {
//类说明体 }; template <类型形参表> <返回类型> <类名> <类型名表>::<成员函数1>（形参表） {
} template <class TYPE> ostream& operator<<(ostream& os,Array<TYPE>&a) {
for(int i=0;i<a.size;i++) os<<*(a.element+i)<<endl;
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重载模板函数
例8-2：给出以下程序的运行结果。 #include<iostream.h> #include<string.h> template <class type>type max(type a,type b) {
return(a>b)?a:b; }; char* max(char* a,char* b) {
// // 定 义 类 模
}
template <class type,int i>
DemoClass<type,i>::~DemoClass() 板的析构函数
// 定 义 类 模
{
cout<<"DemoClass is deleted!"<<endl;
c++函数模板的多类型和多参数
c++函数模板的多类型和多参数C++ 中的函数模板可以定义多类型参数和多普通参数，让同一个函数适用于不同的数据类型及参数组合。
多类型参数的函数模板语法如下：```template <typename T1, typename T2, ...>返回值类型函数名 (参数列表) {// 函数体}```其中 `T1`, `T2` 为类型参数，可以根据需要定义更多类型参数。
在函数体中可以使用类型参数 `T1`, `T2` 等。
例如，定义一个模板函数 `maxValue()`，返回两个数中较大的值。
这个函数模板能够处理各种不同的数据类型，如整型，浮点型等。
```template <typename T>T maxValue(T a, T b) {return a > b ? a : b;}```多参数的函数模板语法如下：```template <typename T1, typename T2, ..., typename TN>返回值类型函数名 (T1 arg1, T2 arg2, ..., TN argn) {// 函数体}```其中 `T1`, `T2`, `TN` 为模板参数，`arg1`, `arg2`, `argn`为普通参数。
在函数体中可以使用模板参数及普通参数。
例如，定义一个模板函数 `sum()`，实现多个数的加法运算。
该函数模板有两个模板参数，一个是数据类型 `T` ，另一个是参数个数`N`。
```template <typename T, int N>T sum(T (&arr)[N]) { //使用引用类型防止数组退化为指针T res = 0;for (int i = 0; i < N; i++) {res += arr[i];}return res;}```以上是函数模板的多类型和多参数使用方法，可以根据具体的需求进行定义与使用。
模板函数定义声明
模板函数定义声明摘要：1.模板函数的定义2.模板函数的声明3.模板函数的使用正文：在C++编程语言中，模板函数是一种可以处理不同类型数据的函数，它允许我们编写一次函数，然后在不同的类型上调用它，从而实现代码复用。
模板函数的定义和声明与普通函数相似，但在函数名前需要添加template 关键字。
一、模板函数的定义模板函数的定义与普通函数定义的语法相似，不同之处在于需要在函数名前添加template 关键字，以及在函数参数列表中使用模板参数。
模板参数通常使用尖括号<T>表示，T 是一个占位符，用于表示任意类型。
例如，定义一个计算两个数之和的模板函数：```cpptemplate<typename T>T add(T a, T b) {return a + b;}```二、模板函数的声明在C++中，模板函数的声明与定义是分开的。
声明模板函数时，只需要在函数名前添加template 关键字，不需要指定具体的模板参数。
这样可以让编译器在调用函数时自动推断参数类型。
例如，声明一个计算两个数之和的模板函数：```cpptemplate<typename T>T add(T a, T b);```三、模板函数的使用要使用模板函数，需要先声明函数，然后在需要调用函数的地方使用模板函数名和具体的类型参数。
这样，编译器可以根据传入的参数类型自动选择正确的函数实现。
例如，使用上面定义的模板函数计算整数3 和5 的和：```cppint main() {int a = 3;int b = 5;int sum = add(a, b);cout << "Sum of a and b is: " << sum << endl;return 0;}```需要注意的是，模板函数的参数类型和返回类型在编译时需要进行类型检查。
如果模板函数的参数类型和返回类型不匹配，编译器会报错。
python 模板函数
Python模板函数是一种特殊的函数，它的功能是基于特定的模板来生成新的函数或类。
使用模板函数，我们可以根据特定的需求来创建具有相似功能的函数或类，而不必每次都手动编写相似的代码。
在Python中，模板函数通常使用装饰器或元类来实现。
下面是一个使用装饰器实现模板函数的示例：pythondef template_func(func):def wrapper(*args, **kwargs):print("Before executing the function")result = func(*args, **kwargs)print("After executing the function")return resultreturn wrapper@template_funcdef add(x, y):return x + y@template_funcdef subtract(x, y):return x - y在上面的示例中，我们定义了一个名为template_func的装饰器函数。
它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数wrapper。
在wrapper函数中，我们在执行原始函数之前和之后打印一些信息，并返回原始函数的结果。
接下来，我们定义了两个函数add和subtract，并使用@template_func装饰器将它们包装起来。
这样，当我们调用add或subtract函数时，它们会自动执行我们在template_func 中定义的模板代码。
使用模板函数的好处是，我们可以轻松地重用相同的代码，而不必每次都手动编写相似的代码。
这可以大大减少代码的冗余性，并提高代码的可读性和可维护性。
此外，模板函数还可以帮助我们遵循最佳实践和设计模式，从而提高代码的质量和可重用性。
当然，模板函数也有一些缺点。
例如，如果过度使用模板函数，可能会导致代码的复杂性和可读性降低。
C++模板详解（一）
C++模板详解（⼀）C++模板 模板是C++⽀持参数化多态的⼯具，使⽤模板可以使⽤户为类或者函数声明⼀种⼀般模式，使得类中的某些数据成员或者成员函数的参数、返回值取得任意类型。
模板是⼀种对类型进⾏参数化的⼯具； 通常有两种形式：函数模板和类模板； 函数模板针对仅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。
使⽤模板的⽬的就是能够让程序员编写与类型⽆关的代码。
⽐如编写了⼀个交换两个整型int 类型的swap函数，这个函数就只能实现int 型，对double，字符这些类型⽆法实现，要实现这些类型的交换就要重新编写另⼀个swap函数。
使⽤模板的⽬的就是要让这程序的实现与类型⽆关，⽐如⼀个swap模板函数，即可以实现int 型，⼜可以实现double型的交换。
模板可以应⽤于函数和类。
下⾯分别介绍。
注意：模板的声明或定义只能在全局，命名空间或类范围内进⾏。
即不能在局部范围，函数内进⾏，⽐如不能在main函数中声明或定义⼀个模板。
⼀、函数模板通式1、函数模板的格式： template <class形参名，class形参名，......> 返回类型函数名(参数列表) { 函数体 } 其中template和class是关见字，class可以⽤typename 关见字代替，在这⾥typename 和class没区别，<>括号中的参数叫模板形参，模板形参和函数形参很相像，模板形参不能为空。
⼀但声明了模板函数就可以⽤模板函数的形参名声明类中的成员变量和成员函数，即可以在该函数中使⽤内置类型的地⽅都可以使⽤模板形参名。
模板形参需要调⽤该模板函数时提供的模板实参来初始化模板形参，⼀旦编译器确定了实际的模板实参类型就称他实例化了函数模板的⼀个实例。
⽐如swap的模板函数形式为 template <class T> void swap(T& a, T& b){}，当调⽤这样的模板函数时类型T就会被被调⽤时的类型所代替，⽐如swap(a,b)其中a和b是int 型，这时模板函数swap中的形参T就会被int 所代替，模板函数就变为swap(int &a, int &b)。
函数模板与类模板的区别
函数模板与类模板的区别函数模板与类模板有什么区别？答：函数模板的实例化是由编译程序在处理函数调⽤时⾃动完成的，⽽类模板的实例化必须由程序员在程序中显式地指定。
即函数模板允许隐式调⽤和显式调⽤⽽类模板只能显⽰调⽤这期间有涉及到函数模板与模板函数，类模板与模板类的概念（类似于类与类对象的区别）请看下⾯例⼦#include "stdafx.h"#include <iostream>using namespace std;//使⽤模板创建⼀个返回最⼤值的函数//这是⼀个函数模板template <class Type>Type MaxValue(Type a,Type b){if ( a > b){return a;}elsereturn b;}//创建⼀个堆栈模板类//这是⼀个类模板template <class T>class Stack{public:Stack(){ m_nPos = 0;}~Stack(){}void Push(T value);T Pop();bool IsEmpty(){return m_nPos == 0;}bool HasElement(){return !IsEmpty();}bool IsFull(){return m_nPos == STATCK_SIZE;}private:int m_nPos;//使⽤常量表⽰堆栈的⼤⼩const static int STATCK_SIZE = 100;T m_Data[STATCK_SIZE];};//模板类的成员函数实现template <class T>void Stack<T> ::Push(T value){//使⽤后置递增操作符m_Data[m_nPos++] = value;}template <class T>T Stack<T>::Pop(){//使⽤前置递减操作符return m_Data[--m_nPos];}void TestMaxValue(){//隐式调⽤//函数模板的实例化在程序调⽤时⾃动完成cout << MaxValue(100, 204)<< endl;//MaxValue(100, 204)这是⼀个模板函数cout << MaxValue(2.5002,30.003) << endl;//MaxValue(2.5002,30.003)这也是⼀个模板函数//当然由程序员⾃⼰指定也可以//显⽰调⽤cout << MaxValue<int>(10,20) << endl;cout << MaxValue<double>(2.5002,30.003) << endl;}void TestStack(){//测试模板类(整数)Stack <int> intStack;//类模板的实例化由程序员显⽰的指定intStack.Push(10);intStack.Push(20);intStack.Push(30);while (intStack.HasElement()){cout << intStack.Pop() << endl;}//测试模板类(浮点)Stack <float> floatStack;//类模板的实例化由程序员显⽰的指定floatStack.Push(1.001);floatStack.Push(2.002);floatStack.Push(3.003);while (floatStack.HasElement()){cout << floatStack.Pop() << endl;}//测试动态创建对象//Stack创建的指针必须指明类型Stack<int>* pInt = new Stack<int>();类模板的实例化由程序员显⽰的指定pInt->Push(10）；pInt->Push(20);pInt->Push(30);while (pInt->HasElement()){cout << pInt->Pop() << endl;}if ( pInt != NULL){delete pInt;pInt = NULL;}}。
圆锥曲线—最值、范围问题-高考数学复习
第八章 平面解析几何
高考一轮总复习 • 数学
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2．(2023·广东佛山市二模)双曲线 C：xa22－by22＝1(a>0，b>0)的左顶点 为 A，焦距为 4，过右焦点 F 作垂直于实轴的直线交 C 于 B、D 两点， 且△ABD 是直角三角形．
(1)求双曲线 C 的方程； (2)M、N 是 C 右支上的两动点，设直线 AM、AN 的斜率分别为 k1、 k2，若 k1k2＝－2，求点 A 到直线 MN 的距离 d 的取值范围．
第八章 平面解析几何
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圆锥曲线最值问题答题模板.
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第八章 平面解析几何
高考一轮总复习 • 数学
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【变式训练】 (2024·湖南三湘创新发展联合体联考)在直角坐标系xOy中，动点P到 直线x＝4的距离是它到点M(1,0)的距离的2倍，设动点P的轨迹为曲线
C．
(1)求曲线C的方程； (2)直线l：x＝my－1与曲线C交于A，B两点，求△MAB面积的最大 值．
则 y1＋y2＝－3m6m2－n 1，y1y2＝33mn22－－11(*)
第八章 平面解析几何
高考一轮总复习 • 数学
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由 k1k2＝－2，得 y1y2＋2(x1＋1)(x2＋1)＝0， 即 y1y2＋2(my1＋n＋1)(my2＋n＋1)＝0， 整理得(2m2＋1)y1y2＋2m(n＋1)(y1＋y2)＋2(n＋1)2＝0， 将(*)式代入得 3(n2－1)(2m2＋1)－12m2n(n＋1)＋2(n＋1)2(3m2－1)＝ 0. 化简可消去所有的含 m 项，解得 n＝5 或 n＝－1(舍去)． 则直线 MN 的方程为 x－my－5＝0，则 d＝ m62＋1，
C++泛型编程基本概念详解
C++泛型编程基本概念详解⽬录1.什么是泛型编程？2.函数模板(1)函数模板概念(2)函数模板格式(3)函数模板的原理(4)函数模板的实例化(5)模板参数的匹配原则3.类模板(1)类模板的定义格式(2)类模板的实例化总结1.什么是泛型编程？⽐如说，我们如何实现⼀个通⽤的交换函数呢？int型、double型、char型的交换void Swap(int& left, int& right){int temp = left;left = right;right = temp;}void Swap(double& left, double& right){double temp = left;left = right;right = temp;}void Swap(char& left, char& right){char temp = left;left = right;right = temp;}......虽然我们可以使⽤函数重载来实现，但是有⼀下⼏个不好的地⽅：（1）重载的函数仅仅只是类型不同，代码的复⽤率⽐较低，当新类型出现时，就需要增加对应的函数。
（2）代码的可维护性⽐较低，⼀个出错可能所有的重载均出错。
泛型编程：编写与类型⽆关的通⽤代码，是代码复⽤的⼀种⼿段。
模板是泛型编程的基础。
包括函数模板和类模板。
前⾯我们介绍的vector,list,map都是⼀种数据结构容器，容器本⾝的存储结构不同，各容器中存在的数据类型也可以不同。
但我们在访问这些容器中数据时，拥有相同的⽅式。
这种⽅式就叫做“泛型编程”，顾名思义，不同的类型采⽤相同的⽅式来操作。
2.函数模板(1)函数模板概念函数模板代表了⼀个函数家族，该函数模板与类型⽆关，在使⽤时被参数化，根据实参类型产⽣函数的特定类型版本。
(2)函数模板格式template<typename T1, typename T2,......,typename Tn>返回值类型函数名(参数列表){}//typename是⽤来定义模板参数关键字，也可以使⽤class(切记：不能使⽤struct代替class)template<typename T>void Swap(T& left , T& right){T temp = left;left = right;right = temp;}(3)函数模板的原理函数模板是⼀个蓝图，它本⾝并不是函数，是编译器通过使⽤⽅式产⽣特定具体类型函数的模具。