C++ 템플릿
템플릿은 특정 유형에 독립적인 방식으로 코드를 작성하는 일반 프로그래밍의 기초입니다.
템플릿은 일반 클래스나 함수를 만들기 위한 청사진 또는 공식입니다. 반복자 및 알고리즘과 같은 라이브러리 컨테이너는 템플릿 개념을 사용하는 일반 프로그래밍의 예입니다.
모든 컨테이너에는 벡터와 같은 단일 정의가 있으며 벡터 <int> 또는 벡터 <string>과 같이 다양한 유형의 벡터를 정의할 수 있습니다.
템플릿을 사용하여 함수와 클래스를 정의할 수 있습니다. 사용 방법을 살펴보겠습니다.
함수 템플릿
템플릿 함수 정의의 일반적인 형식은 다음과 같습니다.
template <class type> ret-type func-name(parameter list)
{
// 函数的主体
}여기서 type은 함수에서 사용하는 데이터 유형의 자리 표시자 이름입니다. 이 이름은 함수 정의에 사용될 수 있습니다.
다음은 두 숫자의 최대값을 반환하는 함수 템플릿의 예입니다.
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template <typename T>
inline T const& Max (T const& a, T const& b)
{
return a < b ? b:a;
}
int main ()
{
int i = 39;
int j = 20;
cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl;
double f1 = 13.5;
double f2 = 20.7;
cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl;
string s1 = "Hello";
string s2 = "World";
cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl;
return 0;
}위 코드를 컴파일하고 실행하면 다음과 같은 결과가 생성됩니다.
Max(i, j): 39 Max(f1, f2): 20.7 Max(s1, s2): World
클래스 템플릿
우리가 정의한 대로 함수 템플릿을 사용하면 클래스 템플릿도 정의할 수 있습니다. 제네릭 클래스 선언의 일반적인 형식은 다음과 같습니다.
template <class type> class class-name {
.
.
.
}여기서 type은 클래스가 인스턴스화될 때 지정할 수 있는 자리 표시자 유형 이름입니다. 쉼표로 구분된 목록을 사용하여 여러 일반 데이터 유형을 정의할 수 있습니다.
다음 예제에서는 Stack<> 클래스를 정의하고 스택의 요소를 푸시하고 팝하는 일반 메서드를 구현합니다.
#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;
}
}위 코드를 컴파일하고 실행하면 다음과 같은 결과가 생성됩니다.
7 hello Exception: Stack<>::pop(): empty stack
