C++程序设计特别版学习笔记（四）

前言

该笔记是在学习裘宗燕翻译的C++程序设计特别版过程总结出的。

派生和模板

模板和派生 都是从已有类型构造新类型的机制，通常被用于去写利用各种共性的代码。这两种机制的组合是许多有用技术的基础的。
从一个非模板类派生出一个模板类，这是为一组模板提供一个公用实现的一种方法。
比如：
Template<class T> class Vector<T*>: private Vector<void*> {/*…*/};

从一个模板类派生出另一个模板类也常常很有用。

最常见的情况是基类和派生类具有同样的参数，但是这并不是一项要求。例如
Ex:
Template<class T> class Basic_ops{//
Public:
bool operator ==(const T&)const;
bool operator !=(const T&)const;
//…
Const T& devived()const{ return static_cast< Const T&>(*this);}
};

Template<class T> class Math_container : public Basic_ops< Math_container<T>>
{
//…
};

保持容器与操作分离的另一种替代技术，就是通过模板参数将它们组合起来。
Template<class T,class C>class Mcontainer
{
C elements;
//…
Public:
T& operator [](size_t i){return elements[i];}
Friend bool operator ==<>(const Mcontainer&,const Mcontainer&);
Friend bool operator! =<>(const Mcontainer&,const Mcontainer&);
//…
};

Template<class T>class My_array{/*…*/};

Mcontainer<double,My_array<double>> mc;

通过类模板生成的类也是完全正常的类，因此也可以有友元。

参数化、继承
虚函数提供的是运行时多态性。
模板提供的是编译时多态性 或者参数多态性。
必须将各种操作在线化，那么应该使用模板。

成员模板
一个类或者模板也可以有包含本身就是模板的成员。
Ex:
Template<class Scalar>class complex{
Scalar re,im;
Public:
Template<class T>
complex(const complex<T>& c); //不是复制构造函数
complex(const complex<Scalar>&); // 是复制构造函数
};

如果 T2 可以对T1 初始化，那么 complex<T2> 构造 complex<T1> 。
模板构造函数绝对不会用于生成复制构造函数，复制赋值也必须定义为非模板运算符。

成员模板不能是virtual.

继承关系
将模板理解为一种有关如何生成特定类的规范，这也是一种很有用的看法。换句话说，模板实现的是一种在需要时能够基于用户描述去生成类型的机制——类型生成器
如果只考虑C++ 语言的规则，在由同一个类模板生成的两个类之间并不存在任何关系。

Ex
Class Shape {/*…*/}
Class Circle:public Shape{/*…*/};

std::set<Shape* > != std::set<Circle*>

模板转换
由前一节说明，由同一个模板生成的各个类之间并没有任何默认的关系。
然而 我们可以利用重载类型转换运算 来是实现 T2 参数的模板类 到 T1 参数的模板类的转换，只要存在由 T2 到 T1的转换。
Ex:
Template<class T> class Ptr{//
T* p;
Public:
Ptr(T*);
Ptr(const Ptr&);
Template<class C> operator Ptr<C> ();
};

Template<class T>
Template<class C>
Ptr<T>::operator Ptr<C>(){ return Ptr<C>(p);}

Void f(Ptr<Circle> pc)
{
Ptr<Shape> ps = pc; //ok
Ptr<Circle> pc2 = ps; // error
}

以上的工作必须在类型转换存在的基础上才能正确运行。

注意：一个模板的参数表与其模板成员的参数表不能组合在一起。
Ex:
Template<class T,class C> //Error
Ptr<T>:: operator Ptr<C>(){/*…*/};

源代码组织