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c++怎么实现一个模板类_模板类实现教程

尼克

发布： 2025-10-02 15:37:02

原创

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实现C++模板类需先用template定义通用结构，如MyArray类封装动态数组，支持不同类型；通过指定具体类型实例化，如MyArray；可扩展为多参数模板，如Pair并设默认类型；成员函数若在类外定义，须重新声明模板；模板代码通常置于头文件以供编译时实例化。

c++怎么实现一个模板类_模板类实现教程

实现一个C++模板类并不复杂，关键在于理解模板的语法和用途。模板类允许你编写与数据类型无关的通用类，适用于多种类型而无需重复代码。下面一步步说明如何定义和使用一个模板类。

1. 基本模板类定义

使用 template 关键字声明模板，后跟类型参数（通常用 T 表示）。例如，实现一个简单的动态数组模板类：

template <typename T>
class MyArray {
private:
    T* data;
    int size;
<p>public:
// 构造函数
MyArray(int s) : size(s) {
data = new T[size];
}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 析构函数
~MyArray() {
    delete[] data;
}

// 获取元素
T& get(int index) {
    return data[index];
}

// 设置元素
void set(int index, const T& value) {
    data[index] = value;
}

// 获取大小
int getSize() const {
    return size;
}

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};

2. 使用模板类

实例化模板类时指定具体类型，编译器会自动生成对应类型的类代码：

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int main() {
    MyArray<int> intArray(5);
    MyArray<double> doubleArray(3);
    MyArray<std::string> stringArray(2);
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>intArray.set(0, 10);
doubleArray.set(1, 3.14);
stringArray.set(0, "Hello");

return 0;

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}

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3. 多模板参数与默认类型

模板类可以支持多个类型参数，也可以设置默认类型：

template <typename T = int, typename U = std::string>
class Pair {
private:
    T first;
    U second;
<p>public:
Pair(const T& a, const U& b) : first(a), second(b) {}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>T getFirst() const { return first; }
U getSecond() const { return second; }

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};

// 使用示例 Pair p1(1, 2.5); Pair p2(10, "default"); // 使用默认类型

4. 成员函数外部定义

如果将成员函数定义在类外，必须再次声明模板：

template <typename T>
T& MyArray<T>::get(int index) {
    if (index < 0 || index >= size) {
        throw std::out_of_range("Index out of range");
    }
    return data[index];
}

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基本上就这些。只要掌握 template 语法、类型参数使用和函数定义规则，就能灵活创建通用类。注意模板代码通常写在头文件中，因为编译器需要在编译时看到完整定义。

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