c++ template

要寫好幾種sort!!

難道有幾個資料型別就要寫幾個sort嗎?

void int_sort(int s[],int n);
void char_sort(char s[],int n);
void double_sort(double s[],int n);
void float_sort(float s[],int n);
void long_long_sort(long long s[],int n);
//...

大同小異

這些sort雖然資料型態不一樣
但是程式碼的結構卻是一模一樣的

#define範例

如果你寫的程式長這樣：

#define mul(x,y) (x*y)
int main(){
    cout << mul(3561,2) << '\n';
}

電腦(編譯器)看到的其實是這樣

int main(){
    cout << (3561*2) << '\n';
}

好幾行怎麼辦

如果有好幾行要define的話
可以利用反斜線'\'來進行換行

#define swap(a,b){\
    auto tmp = a;\
    a = b;\
    b = tmp;\
}
int main(){
    int x = 1, y = 2;
    swap(x, y);
    cout << x << ' ' << y << endl;
}

編譯器視角(調整過)

int main(){
    int x = 1, y = 2;
    {
        auto tmp = x;
        x = y;
        y = tmp;
    }
    cout << x << ' ' << y << endl;
}

小心使用

各位覺得如果我這樣寫會發生什麼事呢？

#define mul(x,y) (x*y)
int main(){
    cout << mul(3562-1,1+1) << '\n';
}

編譯器視角

要注意#define只是做字串取代而已

int main(){
    cout << (3562-1*1+1) << '\n';
    //3562-1*1+1 = 3562!!
}

編譯器視角

#include<iostream>
using namespace std;
int myMax(int a, int b){
    return a < b ? b : a;
}
int main(){
    cout << myMax(7122, 2217);
}

產生不同型態的sort

利用define的性質
我們可以稍微簡化產生不同型態sort的方法

#define make_sort(Type, func_name)\
void func_name(Type s[], int n){\
    for(int i=1; i<n; ++i)\
        for(int j=i; j && s[j]<s[j-1]; --j)\
            swap(s[j],s[j-1]);\
}
make_sort(int, int_sort)
make_sort(double, double_sort)

編譯器視角

void int_sort(int s[], int n){
    for(int i=1; i<n; ++i)
        for(int j=i; j && s[j]<s[j-1]; --j)
            swap(s[j],s[j-1]);
}
void double_sort(double s[], int n){
    for(int i=1; i<n; ++i)
        for(int j=i; j && s[j]<s[j-1]; --j)
            swap(s[j],s[j-1]);
}

進入正題

template

使用方法

在你想做成模板的函數前面加上template<>就行了
T會根據呼叫函數時傳入的input變成不同的形態

template<typename T>
T func_name(T input){
    //do something
}

範例

template<typename T>
T add(T a, T b){
    return a+b;
}
int main(){
    int int_a = 7022,int_b = 100;
    double d_a = 0.1, d_b = 7.022;
    cout << add(int_a, int_b) << '\n';// 7122
    cout << add(d_a, d_b) << '\n';// 7.122
}

同時有好幾個型態

同時有好幾個型態時可以用逗號','隔開

template<typename T, typename G>
int func_name(T a, G b){
    //do something
}

範例

template<typename T, typename G>
int add(T a, G b,double c){
    return a+b+c;
}
int main(){
    int int_a = 7022;
    double d_b = 99.7122;
    cout << add(int_a, d_b, 0.5) << '\n';// 7122
}

不要讓編譯器有多餘的想像

以下的code會編譯失敗
因為編譯器不知道G到底是甚麼型態

template<typename T, typename G>
G add(T a, T b){
	G res = a+b;// G到底是甚麼型態?
    return res;
}
int main(){
    double d_a = 0.1, d_b = 7.022;
    cout << add(d_a, d_b) << '\n';
}

正確用法

這種情況使用函數時要用角括號<>
告訴編譯器你想用的型態

template<typename T, typename G>
G add(T a, T b){
	G res = a+b;// G到底是甚麼型態?
    return res;
}
int main(){
    double d_a = 0.1, d_b = 7.022;
    cout << add<double, double>(d_a, d_b) << '\n';
    cout << add<double, int>(d_a, d_b) << '\n';
    cout << add<int, double>(d_a, d_b) << '\n';
}

使用方法

在想做成模板的struct/class前面加上template<>
使用時要用**角括號<>**告訴編譯器你T想用的型態

template<typename T>
struct testType{
    T t;
    int id;
};

範例

template<typename T>
struct testType{
    T t;
    int id;
    testType(T t, int id):
        t(t), id(id){}
};
int main(){
    testType<double> data(0.7122, 7122);
    cout << data.t << ' ' << data.id;
}

好幾個型態

當然和Function template一樣可以支援好幾個型態

template<typename T, typename G>
struct Jinkela{
    T NPK;
    G shengdiyage;
};
Jinkela<int, string> jinkela;
int main(){
    jinkela.NPK = 30000;
    jinkela.shengdiyage = "American.shengdiyage";
}