时间:2021-05-19
C++函数模板
我们知道,数据或数值可以通过函数参数传递,在函数定义时它们是未知的,只有在发生函数调用时才能确定其值。这就是数据的参数化。
其实,数据类型也可以通过参数来传递,在函数定义是可以不指明具体的数据类型,当发生函数调用时,编译器可以根据传入的参数自动确定数据类型。这就是数据类型参数化。
所谓函数模板,实际上是建立一个通用函数,其返回值类型和形参类型不具体指定,用一个虚拟的类型来代替(实际上是用一个标识符来占位)。这个通用函数就称为函数模板(Function Template)。凡是函数体相同的函数都可以用这个模板来代替,不必定义多个函数,只需在模板中定义一次即可。在调用函数时系统会用实参的类型来取代模板中的虚拟类型,从而实现了不同函数的功能。
【例】将上节代码改为通过函数模板来实现。
运行结果与上节相同。
定义函数模板的一般形式为:
通用函数定义 通用函数定义
或
通用函数定义 通用函数定义
在建立函数模板时,只要将例4.5程序中定义的第一个函数首部的int改为T即可。即用虚拟的类型名T代替具体的数据类型。在对程序进行编译时,遇到第13行调用函数max(i1, i2, i3),编译系统会将函数名max与模板max相匹配,将实参的类型取代了函数模板中的虚拟类型T。此时相当于已定义了一个函数:
然后调用它。后面两行(14,15行)的情况类似。
类型参数可以不只一个,可以根据需要确定个数。如:
可以看到,用函数模板比函数重载更方便,程序更简洁。但应注意它只适用于函数的参数个数相同而类型不同,且函数体相同的情况,如果参数的个数不同,则不能用函数模板。
C++函数的默认参数
一般情况下,在函数调用时形参从实参那里取得值,因此实参的个数应与形参相同。有时多次调用同一函数时用同样的实参,C++提供简单的处理办法,给形参一个默认值,这样形参就不必一定要从实参取值了。如有一函数声明:
指定r的默认值为6.5,如果在调用此函数时,确认r的值为6.5,则可以不必给出实参的值,如:
如果不想使形参取此默认值,则通过实参另行给出。如:
这种方法比较灵活,可以简化编程,提高运行效率。
如果有多个形参,可以使每个形参有一个默认值,也可以只对一部分形参指定默认值,另一部分形参不指定默认值。如有一个求圆柱体体积的函数,形参h代表圆柱体的高,r为圆柱体半径。函数原型如下:
函数调用可以采用以下形式:
实参与形参的结合是从左至右顺序进行的。因此指定默认值的参数必须放在形参表列中的最右端,否则出错。例如:
如果调用上面的f2函数,可以采取下面的形式:
可以看到,在调用有默认参数的函数时,实参的个数可以与形参的个数不同,实参未给定的,从形参的默认值得到值。利用这一特性,可以使函数的使用更加灵活。例如例4.7求2个数或3个数中的最大数。也可以不用重载函数,而改用带有默认参数的函数。
【例】求2个或3个正整数中的最大数,用带有默认参数的函数实现。
运行情况如下:
在使用带有默认参数的函数时有两点要注意:
如果函数的定义在函数调用之前,则应在函数定义中给出默认值。如果函数的定义在函数调用之后,则在函数调用之前需要有函数声明,此时必须在函数声明中给出默认值,在函数定义时可以不给出默认值(如例4.8)。
一个函数不能既作为重载函数,又作为有默认参数的函数。因为当调用函数时如果少写一个参数,系统无法判定是利用重载函数还是利用默认参数的函数,出现二义性,系统无法执行。
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