智能指针和函数模板

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一、类型信息 C++中有typeid运算符可以获取数据的类型，使用时需要添加头文件typeinfo 1、运算结果是 type_info 的类型对象 2、使用type_info类里面的成员函数name，可以获取数据的类型名 typeid(数据).name() 返回字符串表示类型名 3、type_info还重载了 == 运算符，可以判断两个数据的类型是否一样 if(typeid(数据1) == typeid(数据2)) // 类型相同 4、可以区别父类指针或引用指向的是哪个子类，但前提是父子类之间构成多态 Base* b1 = new Son; Base* b2 = new Base; if(typeid(*b1) == typeid(*b2)) { // 如果Base和Son构成多态 结果是不相同 // 不构成多态，结果永远相同 } 5、typeid不能进行运算符函数重载 二、智能指针 常规指针的缺点： 当一个常规指针离开了作用域时，只有该指针变量本身所占用的内存空间(4\8字节)会被自动释放，而它所指向的内存空间不一定会释放，可能由于free、delete、delete[] 语句没有执行或者忘记写都会导致内存泄漏 什么是智能指针： 智能指针是一个封装了常规指针的类类型对象，但是它里面重载了 * -> 运算符，可以像常规指针一样使用 智能指针的优点： 因为智能指针是一个类类型对象，因此当它离开作用域时，会自动调用它的析构函数，析构函数中有释放常规指针所指向内存的语句，从而实现自动释放内存的效果，避免内存泄漏 C++中如何使用智能指针： C++98标准 #include auto_ptr<类型> ptr(new 类型); 此时，ptr就可以像常规指针一样使用即可，使用结束后不用专门释放内存 智能指针的缺点： 1、不能多个智能指针指向同一个对象，因为它们是浅拷贝，会在析构函数时重复释放相同的内存导致内存崩溃 2、不能指向对象数组，析构函数中没有使用 delete[] 3、不能放入容器中 三、什么是模板 是一种自动生成代码的技术，这种技术能让程序员在编写代码时不需要考虑数据类型，这种技术也称为泛型编程 四、为什么要使用模板 1、C/C++是一种静态编程语言(编写->预处理->编译->汇编->链接->可执行文件)，缺点是实现代码的通用很麻烦，优点是运行速度较快 任务：实现一个通用的快速排序算法 参考 标准库中的qsort void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *)); 2、C语言是借助回调模式实现通用代码，实现难度高，使用也很麻烦 3、还可以借助宏函数实现通用代码，类型检查不严格、没有返回值、容易出错swap 4、C++中还可以借助函数重载实现代码通用，但是导致代码量增加，未知类型无法解决 5、基于以上原因，C++之父在C++中实现了模板技术，从而让C++的编程彻底摆脱了数据类型的困扰 四、函数模板 1、函数模板的定义 template T3 函数名(T1 参数1,T2 参数2) { } T1 T2...都是未知类型，可以是任何名字，一般约定俗成使用T 2、函数模板的原理 函数模板要经历两次编译： a、检查函数模板的语法是否错误，但是此时不会生成函数的二进制指令 b、根据调用者提供的参数类型再次检查函数代码，如果替换后还是没有错误，才会最终生成二进制指令存储在代码段 3、函数模板的调用全过程 C++编译器并不会把函数模板当成一个函数实体，而是当做一个生成函数的模具，当调用该函数提供了具体类型的参数时，才会生成一个函数实体 调用函数模板的第一步就是提供未知类型的具体类型参数： 自动：程序员调用函数，编译器会自动根据函数的实参类型获取类型参数 手动：函数名(参数); 注意：如果自动方式不可以获取到所有的未知类型，则需要使用手动方式把所有的未知类型都传递给函数模板 使用函数模板生成函数实体的过程，称为函数的实例化 4、函数模板的默认形参 template T3 函数名(T1 参数1,T2 参数2) { } 函数模板的未知类型也可以像普通函数的参数一样设置默认形参，规则语法与普通函数一致，但是只有C++11语法标准才支持，需要加编译参数 -std=gnu++11 5、模板的特化 模板虽好但是并不能解决所有的问题，有一些特殊类型与普通类型的运算规则不同，以此需要给特殊类型实现一个特殊版本，例如：char* 编译器会优先调用普通函数，因此不会与函数模板冲突 作业： 实现二分查找、冒泡、选择、插入、快速、归并、堆等算法的函数模板