本文主要是介绍多重收纳（类模板）C++，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
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题目描述
思路分析
AC代码
题目描述
现在我们要制作一种盒子，它能够收纳多种类型的元素，比如int、double、char、string等等。
我们每接收到一个数据都将它用这种盒子包装起来，然后放到同一个vector中。
为了能够包装不同类型的元素，我们决定用模板类来实现这种盒子，并起名为CBox.
然而，我们注意到CBox<int>、CBox<char>等类虽然定义自相同的模板类，但实际上它们是不相容的类型。
为了能够放到一个vector中，我们决定为CBox模板类定义一个抽象父类CBoxObject。
这样我们就能利用父类指针将不同的CBox实例类对象集中放到一个vector<CBoxObject*>中啦。
下面给出CBoxObject抽象类的定义：（不可修改）
class CBoxObject {
protected:
string type; // 记录类型信息
public:
CBoxObject(string _type) : type(_type) {}
virtual void show(ostream&) const = 0; // 用于输出信息
};
为了查看vector中任意盒子的数据，我们决定采用多态的技术来实现：
1. 要求CBox模板类继承CBoxObject类，并且要定义一个成员变量；
2. CBox要实现父类虚函数void show(ostream&)，show函数将信息输出到ostream中，
1) 一般输出格式为：{type: value}
2) 如果元素为空指针，则输出为：{}
3. 为CBox模板类添加void setVal(T _val)函数，以便于修改数据
下面给出测试主函数如下：（不可修改）
template<typename T>
void pushBox(istream& in, vector<CBoxObject*>& container, const string& type) {
T val;
in >> val;
container.emplace_back(new CBox<T>(type, val));
}
int main() {
string type; // 数据类型
int n, index; // n为输入次数，index为vector数组下标
cin >> n;
vector<CBoxObject*> pBoxes;
pBoxes.reserve(n); // 预先分配足够的空间(pBoxes.size()==0依然成立)
while (n-- > 0) {
cin >> type;
// 根据数据类型分别包装
if (type == "char") pushBox<char>(cin, pBoxes, type);
else if (type == "int") pushBox<int>(cin, pBoxes, type);
else if (type == "double") pushBox<double>(cin, pBoxes, type);
else if (type == "string") pushBox<string>(cin, pBoxes, type);
// 我们觉得一个盒子也是可以包装另一个盒子的
// 为了便捷起见，我们采用盒子指针来表示盒子间的包装关系
else if (type == "box") {
cin >> index;
auto box = new CBox<CBoxObject*>("box", nullptr);
// 根据index从pBoxes已有的盒子中选择一个用新盒子包装
if (0 <= index && index < pBoxes.size()) {
box->setVal(pBoxes[index]);
// 现实中盒子是不能自己包装自己的
// 在本题中，如果盒子自己包装自己，则将指针值设置为空
// 本题暂不考虑链表成环问题
}
pBoxes.emplace_back(box);
}
index = (int)pBoxes.size() - 1;
cout << *pBoxes[index] << endl;
}
for (CBoxObject*& box : pBoxes) delete box;
return 0;
}
在决定使用CBoxObject*原生指针类型作为CBox的模板参数时，你可能会发现一个问题：
a）如果包装的值是"空指针nullptr"（NULL倒不会），则在输出时会出现问题!
b）如果包装值是非空指针，那么一般来说打印指针值是没有什么价值的，我们更关注的是指针所指向的内容。
我们希望能够对T*这样的模板参数类型定义不同处理方式。
通过进一步学习可以了解到c++支持的"模板偏特化"方法：
template<typename T> class CC { ...... };
template<typename T> class CC<T*> { ...... };
template<typename T> class CC<const T*> { ...... };
......
4. 为CBox模板类定义适合以原生指针作为模板参数的特化版本
由于定义的成员变量为指针类型，且同一对象被new出来后可能被赋予多个所有者，
为了简化编程，本题不考虑析构函数（使用默认的即可）
（要进一步保障复制和析构安全性，避免内存泄露，可以考虑加入"引用计数指针"进一步完善定义，本题目不作要求）
本题的特化版本为：
template <>
class CBox<CBoxObject *> :public CBoxObject
{
CBoxObject *data;
在处理输出时，你可能会写出"cout<<val;"和"cout<<*val;"这样的语句以通用于int*,string*等其它原生指针
如果使用了CBox<T*>，请注意为相应的T类要有输出重载
5. 为CBoxObject类重载输出
输入
参见主函数
输出
输出格式：{type: value}
如果为value为空指针(nullptr)，则输出为：{}
输入样例1
输出样例1
思路分析
首先要看出来它用了标准模板库STL的vector，我们要包含vector头文件。
然后就是对于指针类型的我们需要特例化，不让它调用通用模板，另外写一个。
有时候会报这种错误：[Error] an explicit specialization must be preceded by 'template <>'。
然后就需要加上template<>。
就是为了对于特定类型来执行不同的代码，而不是去调用通用模板。
AC代码
ostream& operator<<(ostream& out, CBoxObject& box) {box.show(out);return out;
}
ostream& operator<<(ostream& out, CBoxObject* box) {box->show(out);return out;
}
template<class T>
class CBox: public CBoxObject {protected:T value;public:CBox(string type, T value): CBoxObject(type), value(value) {}virtual void show(ostream& out) const{out << '{' << type << ": " << value << '}';}void setVal(T _val) {value = _val;}
};
template<>
class CBox<CBoxObject*>: public CBoxObject {protected:CBoxObject* value;public:CBox(string type, CBoxObject* value): CBoxObject(type), value(value) {}virtual void show(ostream& out) const{if(value)out << '{' << type << ": " << value << '}';else out<<"{}";}void setVal(CBoxObject* _val) {value = _val;}
};这篇关于多重收纳（类模板）C++的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
