动态网站怎么做伪静态网站,seo搜索引擎的优化,服务器 网站建设,thinkphp做企业网站0.目录 1.数组类模板 1.1 类模板高效率求和1.2 数组类模板1.3 堆数组类模板2.智能指针类模板 2.1 使用智能指针2.2 智能指针类模板3.单例类模板 3.1 实现单例模式3.2 单例类模板4.小结 1.数组类模板 模板参数可以是数值型参数(非类型参数): 数…
0.目录
1.数组类模板
- 1.1 类模板高效率求和
- 1.2 数组类模板
- 1.3 堆数组类模板
2.智能指针类模板
- 2.1 使用智能指针
- 2.2 智能指针类模板
3.单例类模板
- 3.1 实现单例模式
- 3.2 单例类模板
4.小结
1.数组类模板
模板参数可以是数值型参数(非类型参数):
数值型模板参数的限制:
- 变量不能作为模板参数
- 浮点数不能作为模板参数
- 类对象不能作为模板参数
- 。。。
本质:
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。
1.1 类模板高效率求和
用你觉得最高效的方法求 1+2+3+...+N 的值!
示例——使用模板、递归和特化求和:
#include <iostream>using namespace std;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;
}
运行结果为:
[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
1 + 2 + 3 + ... + 10 = 55
1 + 2 + 3 + ... + 100 = 5050
从效率的角度来说,这里的求和是很高效的。既没有加减法,也没有乘除法,也没有函数调用,也没有循环。在输出的时候VALUE是一个常量,常量的值在编译的时候就已经确定了。因此,输出的时候就仅仅是访问一个常量的值。
相加求和是在编译器编译程序的时候完成的,编译完程序之后要求的和就已经确定了,所以在运行的时候就可以直接访问到这个和的值了,而不需要做任何其他运算,因此效率是很高的。
1.2 数组类模板
示例——实现数组类模板:
// Array.h
#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()
{
}#endif
// main.cpp
#include <iostream>
#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;
}
运行结果为:
[root@bogon Desktop]# g++ main.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
0
1
4
9
16
1.3 堆数组类模板
示例——实现堆数组类模板(即数组创建在堆上):
// HeapArray.h
#ifndef _HEAPARRAY_H_
#define _HEAPARRAY_H_template
< typename T >
class HeapArray
{
private:int m_length;T* m_pointer;HeapArray(int len);HeapArray(const HeapArray<T>& obj);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;
}#endif
// main.cpp
#include <iostream>
#include "HeapArray.h"using namespace std;int main()
{HeapArray<char>* pai = HeapArray<char>::NewInstance(10);if( pai != NULL ){HeapArray<char>& ai = pai->self();for(int i=0; i<ai.length(); i++){ai[i] = i + 'a';}for(int i=0; i<ai.length(); i++){cout << ai[i] << endl;}}delete pai;return 0;
}
运行结果为:
[root@bogon Desktop]# g++ main.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
2.智能指针类模板
智能指针的意义:
- 现代C++开发库中最重要的类模板之一
- C++中自动内存管理的主要手段
- 能够很大程度上避开内存相关的问题
STL中的智能指针 auto_ptr:
- 生命周期结束时,销毁指向的内存空间
- 不能指向堆数组,只能指向堆对象(变量)
- 一片堆空间只属于一个智能指针对象
- 多个智能指针对象不能指向同一片堆空间
2.1 使用智能指针
示例——使用auto_ptr:
#include <iostream>
#include <memory>using namespace std;class Test
{string m_name;
public:Test(const char* name){cout << "Hello, " << name << "." << endl;m_name = name;}void print(){cout << "I'm " << m_name << "." << endl;}~Test(){cout << "Goodbye, " << m_name << "." << endl;}
};int main()
{auto_ptr<Test> pt(new Test("HelloWorld"));cout << "pt = " << pt.get() << endl;pt->print();cout << endl;auto_ptr<Test> pt1(pt);cout << "pt = " << pt.get() << endl;cout << "pt1 = " << pt1.get() << endl;pt1->print();return 0;
}
运行结果为:
[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
Hello, HelloWorld.
pt = 0x18ea010
I'm HelloWorld.pt = 0
pt1 = 0x18ea010
I'm HelloWorld.
Goodbye, HelloWorld.
STL中的其它智能指针:
- shared_ptr——带有引用计数机制,支持多个指针对象指向同一片内存
- weak_ptr——配合shared_ptr而引入的一种智能指针
- unique_ptr——一个指针对象指向一片内存空间,不能构造拷贝和赋值
Qt中的智能指针:
- QPointer
- 当其指向的对象被销毁时,它会被自动置空
- 析构时不会自动销毁所指向的对象
- QSharedPointer
- 引用计数型智能指针
- 可以被自由地拷贝和赋值
- 当引用计数为0时才删除指向的对象
2.2 智能指针类模板
示例——创建智能指针类模板:
// SmartPointer.h
#ifndef _SMARTPOINTER_H_
#define _SMARTPOINTER_H_template
< typename T >
class SmartPointer
{T* mp;
public:SmartPointer(T* p = NULL){mp = p;}SmartPointer(const SmartPointer<T>& obj){mp = obj.mp;const_cast<SmartPointer<T>&>(obj).mp = NULL;}SmartPointer<T>& operator = (const SmartPointer<T>& obj){if( this != &obj ){delete mp;mp = obj.mp;const_cast<SmartPointer<T>&>(obj).mp = NULL;}return *this;}T* operator -> (){return mp;}T& operator * (){return *mp;}bool isNull(){return (mp == NULL);}T* get(){return mp;}~SmartPointer(){delete mp;}
};#endif
// test.cpp
#include <iostream>
#include "SmartPointer.h"using namespace std;class Test
{string m_name;
public:Test(const char* name){cout << "Hello, " << name << "." << endl;m_name = name;}void print(){cout << "I'm " << m_name << "." << endl;}~Test(){cout << "Goodbye, " << m_name << "." << endl;}
};int main()
{SmartPointer<Test> pt(new Test("HelloWorld"));cout << "pt = " << pt.get() << endl;pt->print();cout << endl;SmartPointer<Test> pt1(pt);cout << "pt = " << pt.get() << endl;cout << "pt1 = " << pt1.get() << endl;pt1->print();return 0;
}
运行结果为:
[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
Hello, HelloWorld.
pt = 0x20a3010
I'm HelloWorld.pt = 0
pt1 = 0x20a3010
I'm HelloWorld.
Goodbye, HelloWorld.
3.单例类模板
需求的提出:
在架构设计时,某些类在整个系统生命期中最多只能有一个对象存在(Single Instance)。
如何定义一个类,使得这个类最多只能创建一个对象?
要控制类的对象数目,必须对外隐藏构造函数
思路:
- 将构造函数的访问属性设置为private
- 定义instance并初始化为NULL
- 当需要使用对象时,访问instance的值
- 空值:创建对象,并用instance标记
- 非空值:返回instance标记的对象
3.1 实现单例模式
示例——实现单例模式:
#include <iostream>using namespace std;class SObject
{static SObject* c_instance; // 标识符:当前有没有对象SObject(const SObject&);SObject& operator= (const SObject&);SObject() { }
public:static SObject* GetInstance();void print(){cout << "this = " << this << endl;}
};SObject* SObject::c_instance = NULL;SObject* SObject::GetInstance()
{if( c_instance == NULL ){c_instance = new SObject();}return c_instance;
}int main()
{SObject* s = SObject::GetInstance();SObject* s1 = SObject::GetInstance();SObject* s2 = SObject::GetInstance();s->print();s1->print();s2->print();return 0;
}
运行结果为:
[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
this = 0x17cf010
this = 0x17cf010
this = 0x17cf010
存在的问题——需要使用单例模式时:
- 必须定义静态成员变量c_instance
- 必须定义静态成员函数GetInstance()
解决方案:
将单例模式相关的代码抽取出来,开发单例类模板。当需要单例类时,直接使用单例类模板。
3.2 单例类模板
示例——创建单例类模板:
// Singleton.h
#ifndef _SINGLETON_H_
#define _SINGLETON_H_template
< typename T >
class Singleton
{static T* c_instance;
public:static T* GetInstance();
};template
< typename T >
T* Singleton<T>::c_instance = NULL;template
< typename T >
T* Singleton<T>::GetInstance()
{if( c_instance == NULL ){c_instance = new T();}return c_instance;
}#endif
// test.cpp
#include <iostream>
#include "Singleton.h"using namespace std;class SObject
{friend class Singleton<SObject>; // 当前类需要使用单例模式SObject(const SObject&);SObject& operator= (const SObject&);SObject() { }
public:void print(){cout << "this = " << this << endl;}
};int main()
{SObject* s = Singleton<SObject>::GetInstance();SObject* s1 = Singleton<SObject>::GetInstance();SObject* s2 = Singleton<SObject>::GetInstance();s->print();s1->print();s2->print();return 0;
}
运行结果为:
[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
this = 0x1bfd010
this = 0x1bfd010
this = 0x1bfd010
4.小结
- 模板参数可以是数值型参数
- 数值型模板参数必须在编译期间唯一确定
- 数组类模板是基于数值型模板参数实现的
- 数组类模板是简易的线性表数据结构
- 智能指针C++中自动内存管理的主要手段
- 智能指针在各种平台上都有不同的表现形式
- 智能指针能够尽可能的避开内存相关的问题
- STL和Qt中都提供了对智能指针的支持
- 单例模式是开发中最常用的设计模式之一
- 单例模式的应用使得一个类最多只有一个对象
- 可以将单例模式相关的代码抽象成类模板
- 需要使用单例模式的类直接使用单例类模板
转载于:https://www.cnblogs.com/PyLearn/p/10093955.html