之前我们学习了类模板，今天我们来看看数组类模板。模板参数可以是数值型参数（非类型参数），如下
使用数值型模板参数是有限制的，如：a> 变量不能作为模板参数；b> 浮点数不能作为模板参数；c> 类对象不能作为模板参数。其本质是模板参数是在编译阶段被处理的单元，因此在编译阶段必须准确无误的唯一确定。
下来我们用函数模板来实现一个面试题：用最高效的方法求 1+2+3+...+N 的值。
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#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template
< typename T, int N >
void Func()
{
T a[N] = {0};
for(int i=0; i<N; i++)
{
a[N] = i + 1;
}
for(int i=0; i<N; i++)
{
cout << a[i] << endl;
}
}
template
< int N >
class Sum
{
public:
static const int VALUE = Sum<N-1>::VALUE + N;
};
template
< >
class Sum < 1 >
{
public:
static const int VALUE = 1;
};
int main()
{
cout << "1+2+3+...+10 = " << Sum<10>::VALUE << endl;
cout << "1+2+3+...+100 = " << Sum<100>::VALUE << endl;
return 0;
}我们通过用函数模板来实现递归的定义，递归的出口为它的完全特化为 1 时。下来我们来看看编译结果
我们看到已经实现了这个功能。下来我们再来实现数组类的模板
Array.h 源码
#ifndef _ARRAY_H_
#define _ARRAY_H_
template
< typename T, int N >
class Array
{
T m_array[N];
public:
int length();
bool set(int index, T value);
bool get(int index, T& value);
T& operator[] (int index);
T operator[] (int index) const;
virtual ~Array();
};
template
< typename T, int N >
int Array<T, N>::length()
{
return N;
}
template
< typename T, int N >
bool Array<T, N>::set(int index, T value)
{
bool ret = (0 <= index) && (index < N);
if( ret )
{
m_array[index] = value;
}
return ret;
}
template
< typename T, int N >
bool Array<T, N>::get(int index, T& value)
{
bool ret = (0 <= index) && (index < N);
if( ret )
{
value = m_array[index];
}
return ret;
}
template
< typename T, int N >
T& Array<T, N>::operator[] (int index)
{
return m_array[index];
}
template
< typename T, int N >
T Array<T, N>::operator[] (int index) const
{
return m_array[index];
}
template
< typename T, int N >
Array<T, N>::~Array()
{
}
#endifTest.cpp 源码
#include <iostream>
#include <string>
#include "Array.h"
using namespace std;
int main()
{
Array<double, 5> ad;
for(int i=0; i<ad.length(); i++)
{
ad[i] = i * i;
}
for(int i=0; i<ad.length(); i++)
{
cout << ad[i] << endl;
}
return 0;
}我们来看看编译结果
我们看到已经正确地实现了数组类的创建。下来我们再来完善下之前写的 IntArray 类。
HeapArray.h 源码
#ifndef _HEAPARRAY_H_
#define _HEAPARRAY_H_
template
< typename T >
class HeapArray
{
private:
int m_length;
T* m_pointer;
HeapArray(int len);
bool construct();
public:
static HeapArray<T>* NewInstance(int length);
int length();
bool get(int index, T& value);
bool set(int index, T value);
T& operator [] (int index);
T operator [] (int index) const;
HeapArray<T>& self();
~HeapArray();
};
template
< typename T >
HeapArray<T>::HeapArray(int len)
{
m_length = len;
}
template
< typename T >
bool HeapArray<T>::construct()
{
m_pointer = new T[m_length];
return m_pointer != NULL;
}
template
< typename T >
HeapArray<T>* HeapArray<T>::NewInstance(int length)
{
HeapArray<T>* ret = new HeapArray<T>(length);
if( !(ret && ret->construct()) )
{
delete ret;
ret = 0;
}
return ret;
}
template
< typename T >
int HeapArray<T>::length()
{
return m_length;
}
template
< typename T >
bool HeapArray<T>::get(int index, T& value)
{
bool ret = (0 <= index) && (index <= length());
if( ret )
{
value = m_pointer[index];
}
return ret;
}
template
< typename T >
bool HeapArray<T>::set(int index, T value)
{
bool ret = (0 <= index) && (index <= length());
if( ret )
{
m_pointer[index] = value;
}
return ret;
}
template
< typename T >
T& HeapArray<T>::operator [] (int index)
{
return m_pointer[index];
}
template
< typename T >
T HeapArray<T>::operator [] (int index) const
{
return m_pointer[index];
}
template
< typename T >
HeapArray<T>& HeapArray<T>::self()
{
return *this;
}
template
< typename T >
HeapArray<T>::~HeapArray()
{
delete[] m_pointer;
}
#endifTest.cpp 源码
#include <iostream>
#include <string>
#include "HeapArray.h"
using namespace std;
int main()
{
HeapArray<int>* pai = HeapArray<int>::NewInstance(10);
if( pai != NULL )
{
HeapArray<int>& ai = pai->self();
for(int i=0; i<ai.length(); i++)
{
ai[i] = i + 1;
}
for(int i=0; i<ai.length(); i++)
{
cout << ai[i] << endl;
}
}
delete pai;
return 0;
}我们编译下看看结果
我们再来试试 char 类型呢，打印 a 以后的 10 个字母
我们看到也已正确实现了，这便证明了我们写的数组类模板是能实现各种数据类型的。通过对数组类模板的学习，总结如下：1、模板参数可以是数值型参数；2、数组型模板参数必须在编译期间唯一确定；3、数组类模板是基于数值型模板参数实现的；4、数组类模板是简易的线性表数据结构。
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