C++黑马教程阶段3 学习笔记

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1. 函数模板

• 模板是一种框架，它可以用来创建 泛型函数（函数模板）和 泛型类（类模板）；其实我一般更喜欢叫 模板函数 和 模板类，因为他们本质上还是函数或者是类；
  为什么要用泛型，之前不同的对象实现相似的功能，我们采取函数重载的形式；但是函数重载的代码还是比较臃肿，而且有很多重复；
  所以我们考虑直接用模板，将这些函数重载直接统一写成一个模板函数；然后调用的时候在指定传入的参数类型；比如说交换算法，交换整数，浮点数，逻辑都是差不多的，我们可以用模板实现，调用的时候就指定是int还是double；

• 模板函数的使用方式，就是可以显示指定，也可以自动推导，
  自动推导有很多问题 1. 必须推导一致才可以使用 2. 不会发生隐式类型转换 3. 如果和普通函数同名，会优先调用普通函数；由此可见有很多安全问题；
  个人偏好直接显示指定，省了很多麻烦；

• 模板函数 可以让 内置类型通用化，但是自定义类型还是无法直接通用化；所以这个时候我们采用模板重载，用 具体化模板 来让自定义类型通用化；

2. 类模板

• 模板类 一般用 class，函数模板 一般用 typename；
• 模板类 也是一种类，我们可以利用模板类实例化出对象，这个对象怎么传参呢，函数调用的时候是直接传入对象，然后接收的时候，可以直接按传入的类型接收；也可以将模板类对象里的参数 模板化；也可以直接模板类对象的类 模板化；
• 当一个类 继承模板类的时候 要注意子类必须指定出父类T的类型，如果不想指定，子类也必须是模板类；
• 模板类的成员函数 也可以类外实现，基本和之前的普通类的操作差不多，唯一区别就是 定义前要加上模板参数列表
• 模板类的分文件编写会出问题，原因是 我们对于普通的类分文件编写，然后在其他文件导入头文件，
  普通类的成员函数是编译阶段就会创建；编译阶段，这些函数被创建出来，编译器可以看到这些函数，然后链接的时候把源文件链接上去；
  但是模板类的成员函数，只有在调用阶段才会创建，所以编译阶段，这些函数没有被创建出来，编译器是看不到这些函数的；所以链接的时候没有把源文件里这些函数的实现链接上去
  最后就会导致无法解析的符号命令错误；
  解决方法 自然就是要让编译器可以看到函数的实现代码；1. 直接导入源文件（不推荐，不规范）2.对于模板类 不采取份文件编写，直接写在一起然后保存为.hpp文件（约定俗成）；

3. STL

STL这个板块，还是有一些难度的，这里刚入门主要就是关注，一些基本的概念还有项目中会用到的一些特性；

• STL就是标准模板库，是C++的一个库，里面封装了很多模板类，有六大组件，容器，算法，迭代器，仿函数，适配器，空间配置器；
• 容器 就是存储数据，里面设计了很多模板类，为什么要这样做，因为这样我们建立出的数据结构 可以 处理通用类型，而不是像以前一样只能处理单一的数据类型；
  例子：如果不用模板，就会导致 如果我们要设计一个数组类，里面对于每一个不同的类型，我们都要函数重载，然后去实现类似的功能；
  如果使用模板类，我们直接建一个 数组模板类，然后利用泛型，对于所有类型实现数组的功能，这样的代码复用性高；
• vector容器，有两个变量，一个是capacity，一个是size，因为动态扩展机制，所以size 永远小于 capacity，动态扩展就是当容器实际大小 逼近 容量的时候，就会自动扩展容量，方便之后的插入；
  我们要注意，动态扩展实质上是开辟新空间，把原数据copy过去，所以是有资源消耗的，我们要尽量减少动态扩展的次数；
  如果我们可以确定 数据总量，那我们可以利用reverse()函数直接指定容量，这样就可以不需要动态扩展了；
  eg: 插入10万个数，可能需要几十次动态扩展，效率受到了影响；直接reverse(100000)就可以不需要动态扩展了；
• 迭代器，可以理解为指针把，指向容器的对象；
• 仿函数 是 STL很重要的一个组件；什么是仿函数呢，仿函数 实际 就是一个重载了函数调用运算符的类对象；然后仿函数在使用的时候，形式和写法很像函数调用，所以我们叫做仿函数 或者 函数对象；
  个人习惯叫仿函数；如何使用仿函数呢
  首先我们要定义一个仿函数类，然后创建一个仿函数（可以是实例化出的对象，也可以是临时对象，一般用临时对象）；
  STL里封装了很多 仿函数类模板类；这里统一以下术语；仿函数是对象，创建仿函数的类我们叫仿函数类，然后如果这个类用了模板 我们就叫仿函数类模板；
  主要是 算术仿函数类模板，逻辑仿函数类模板，关系仿函数类模板；用的最多的是关系仿函数类模板，可以用来自定义排序；
  其他参考资料：《STL源码剖析》第7章 仿函数（函数对象）和配接器
• 算法方面，是STL里一个很大的库，理解难度不大，主要是运用，感觉这些随用随查就行；常用的自然会记得；