2017年计算机等级考试成绩查询,2017年计算机等级考试二级C++辅导：从STL中学习泛型编程

　　最近在看数据结构方面的书籍，遇到了泛型编程方面的问题，以前遇到的泛型编程问题不多，大多数也已经遗忘，于是打算重新捡起来。下面一段关于泛型编程的定义摘抄于百度百科，应该能概括什么事泛型编程。

　　泛型编程让你编写完全一般化并可重复使用的算法，其效率与针对某特定数据类型而设计的算法相同。泛型编程的代表作品STL是一种高效、泛型、可交互操作的软件组件。所谓泛型（Genericity)，是指具有在多种数据类型上皆可操作的含意，与模板有些相似。STL巨大，而且可以扩充，它包含很多计算机基本算法和数据结构，而且将算法与数据结构完全分离，其中算法是泛型的，不与任何特定数据结构或对象类型系在一起。STL以迭代器 (Iterators)和容器(Containers)为基础，是一种泛型算法(Generic Algorithms)库，容器的存在使这些算法有东西可以操作。STL包含各种泛型算法(algorithms)、泛型指针(iterators)、泛型容器(containers)以及函数对象(function objects)。STL并非只是一些有用组件的集合，它是描述软件组件抽象需求条件的一个正规而有条理的架构。

　　上面的概括只是从理论上解释了什么是泛型，可是看过后还是不知道怎么使用泛型，于是乎笔者找到了STL中定义的头文件，下面就一步一步解开泛型的秘密。

　　由于原版的STL中很多类的套嵌，不便于解释，所以简化了STL，以下以vector容器为例：

　　文件名：vector.h

　　1: template //模板定义了Object类型，在使用的时候可以以任何类型代替此类型

　　2: class vector

　　3: {

　　4: public:

　　5: explicit vector( int initSize = 0 ) : theSize( initSize ), theCapacity( initSize + SPARE_CAPACITY )//重点注意构造函数的定义，构造函数支持两种方式初始化vector容器,这下知道怎么用vector了吧

　　6: { objects = new Object[ theCapacity ]; }

　　7: vector( const vector & rhs ) : objects( NULL )

　　8: { operator=( rhs ); }

　　9: ~vector( )

　　10: { delete [ ] objects; }

　　11:

　　12: bool empty( ) const

　　13: { return size( ) == 0; }

　　14: int size( ) const

　　15: { return theSize; }

　　16: int capacity( ) const

　　17: { return theCapacity; }

　　18:

　　19: Object & operator[]( int index )

　　20: {

　　21: #ifndef NO_CHECK

　　22: if( index < 0 || index >= size( ) )

　　23: throw ArrayIndexOutOfBoundsException( index, size( ) );

　　24: #endif

　　25: return objects[ index ];

　　26: }

　　27:

　　28: const Object & operator[]( int index ) const

　　29: {

　　30: #ifndef NO_CHECK

　　31: if( index < 0 || index >= size( ) )

　　32: throw ArrayIndexOutOfBoundsException( index, size( ) );

　　33: #endif

　　34: return objects[ index ];

　　35: }

　　36:

　　37: const vector & operator = ( const vector & rhs );

　　38: void resize( int newSize );

　　39: void reserve( int newCapacity );

　　40:

　　41: // Stacky stuff

　　42: void push_back( const Object & x );

　　43: void pop_back( );

　　44: const Object & back ( ) const;

　　45:

　　46: // Iterator stuff: not bounds checked

　　47: typedef Object * iterator;

　　48: typedef const Object * const_iterator;

　　49:

　　50: iterator begin( )

　　51: { return &objects[ 0 ]; }

　　52: const_iterator begin( ) const

　　53: { return &objects[ 0 ]; }

　　54: iterator end( )

　　55: { return &objects[ size( ) ]; }

　　56: const_iterator end( ) const

　　57: { return &objects[ size( ) ]; }

　　58:

　　59: enum { SPARE_CAPACITY = 16 };

　　60:

　　61: private:

　　62: int theSize;

　　63: int theCapacity;

　　64: Object * objects;

　　65: };

　　文件名：vector.cpp

　　1: template //模板定义了Object类型，在使用的时候可以以任何类型代替此类型

　　2: const vector & vector::operator=( const vector & rhs )//重载赋值操作符
　　3: {

　　4: if( this != &rhs )//优化a=a的情况

　　5: {

　　6: delete [ ] objects;

　　7: theSize = rhs.size( );

　　8: theCapacity = rhs.theCapacity;

　　9:

　　10: objects = new Object[ capacity( ) ];

　　11: for( int k = 0; k < size( ); k++ )

　　12: objects[ k ] = rhs.objects[ k ];

　　13: }

　　14: return *this;

　　15: }

　　16:

　　17: //以下为一些常用操作函数的定义

　　18:

　　19: template

　　20: void vector::resize( int newSize )
　　21: {

　　22: if( newSize > theCapacity )

　　23: reserve( newSize * 2 );

　　24: theSize = newSize;

　　25: }

　　26:

　　27:

　　28: template

　　29: void vector::reserve( int newCapacity )
　　30: {

　　31: Object *oldArray = objects;

　　32:

　　33: int numToCopy = newCapacity < theSize ? newCapacity : theSize;

　　34: newCapacity += SPARE_CAPACITY;

　　35:

　　36: objects = new Object[ newCapacity ];

　　37: for( int k = 0; k < numToCopy; k++ )

　　38: objects[ k ] = oldArray[ k ];

　　39:

　　40: theSize = numToCopy;

　　41: theCapacity = newCapacity;

　　42:

　　43: delete [ ] oldArray;

　　44: }

　　45:

　　46:

　　47: template

　　48: void vector::push_back( const Object & x )
　　49: {

　　50: if( theSize == theCapacity )

　　51: reserve( 2 * theCapacity + 1 );

　　52: objects[ theSize++ ] = x;

　　53: }

　　54:

　　55:

　　56: template

　　57: void vector::pop_back( )
　　58: {

　　59: if( empty( ) )

　　60: throw UnderflowException( "Cannot call pop_back on empty vector" );

　　61: theSize--;

　　62: }

　　63:

　　64:

　　65: template

　　66: const Object & vector::back( ) const
　　67: {

　　68: if( empty( ) )

　　69: throw UnderflowException( "Cannot call back on empty vector" );

　　70: return objects[ theSize - 1 ];

　　71: }

本文来源：https://www.wddqw.com/W85O.html