15-类模板

14.4　类模板

继承（公有、私有或保护）和包含并不总是能够满足重用代码的需要。例如，Stack类（参见第10章）和Queue类（参见第12章）都是容器类（container class），容器类设计用来存储其他对象或数据类型。例如，第10章的Stack类设计用于存储unsigned long值。可以定义专门用于存储double值或string对象的Stack类，除了保存的对象类型不同外，这两种Stack类的代码是相同的。然而，与其编写新的类声明，不如编写一个泛型（即独立于类型的）栈，然后将具体的类型作为参数传递给这个类。这样就可以使用通用的代码生成存储不同类型值的栈。第10章的Stack示例使用typedef处理这种需求。然而，这种方法有两个缺点：首先，每次修改类型时都需要编辑头文件；其次，在每个程序中只能使用这种技术生成一种栈，即不能让typedef同时代表两种不同的类型，因此不能使用这种方法在同一个程序中同时定义int栈和string栈。

C++的类模板为生成通用的类声明提供了一种更好的方法（C++最初不支持模板，但模板被引入后，就一直在演化，因此有的编译器可能不支持这里介绍的所有特性）。模板提供参数化（parameterized）类型，即能够将类型名作为参数传递给接收方来建立类或函数。例如，将类型名int传递给Queue模板，可以让编译器构造一个对int进行排队的Queue类。

C++库提供了多个模板类，本章前面使用了模板类valarray，第4章介绍了模板类vector和array，而第16章将讨论的C++标准模板库（STL）提供了几个功能强大而灵活的容器类模板实现。本章将介绍如何设计一些基本的特性。