多重收纳(类模板)C++

2023-10-22 14:10
文章标签 模板 c++ 多重 收纳

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!

目录

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!



http://www.chinasem.cn/article/261950

相关文章

c++ 类成员变量默认初始值的实现

《c++类成员变量默认初始值的实现》本文主要介绍了c++类成员变量默认初始值,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录C++类成员变量初始化c++类的变量的初始化在C++中,如果使用类成员变量时未给定其初始值,那么它将被

C++中NULL与nullptr的区别小结

《C++中NULL与nullptr的区别小结》本文介绍了C++编程中NULL与nullptr的区别,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编... 目录C++98空值——NULLC++11空值——nullptr区别对比示例 C++98空值——NUL

C++ Log4cpp跨平台日志库的使用小结

《C++Log4cpp跨平台日志库的使用小结》Log4cpp是c++类库,本文详细介绍了C++日志库log4cpp的使用方法,及设置日志输出格式和优先级,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录一、介绍1. log4cpp的日志方式2.设置日志输出的格式3. 设置日志的输出优先级二、Window

从入门到精通C++11 <chrono> 库特性

《从入门到精通C++11<chrono>库特性》chrono库是C++11中一个非常强大和实用的库,它为时间处理提供了丰富的功能和类型安全的接口,通过本文的介绍,我们了解了chrono库的基本概念... 目录一、引言1.1 为什么需要<chrono>库1.2<chrono>库的基本概念二、时间段(Durat

C++20管道运算符的实现示例

《C++20管道运算符的实现示例》本文简要介绍C++20管道运算符的使用与实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录标准库的管道运算符使用自己实现类似的管道运算符我们不打算介绍太多,因为它实际属于c++20最为重要的

Visual Studio 2022 编译C++20代码的图文步骤

《VisualStudio2022编译C++20代码的图文步骤》在VisualStudio中启用C++20import功能,需设置语言标准为ISOC++20,开启扫描源查找模块依赖及实验性标... 默认创建Visual Studio桌面控制台项目代码包含C++20的import方法。右键项目的属性:

c++中的set容器介绍及操作大全

《c++中的set容器介绍及操作大全》:本文主要介绍c++中的set容器介绍及操作大全,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录​​一、核心特性​​️ ​​二、基本操作​​​​1. 初始化与赋值​​​​2. 增删查操作​​​​3. 遍历方

解析C++11 static_assert及与Boost库的关联从入门到精通

《解析C++11static_assert及与Boost库的关联从入门到精通》static_assert是C++中强大的编译时验证工具,它能够在编译阶段拦截不符合预期的类型或值,增强代码的健壮性,通... 目录一、背景知识:传统断言方法的局限性1.1 assert宏1.2 #error指令1.3 第三方解决

C++11委托构造函数和继承构造函数的实现

《C++11委托构造函数和继承构造函数的实现》C++引入了委托构造函数和继承构造函数这两个重要的特性,本文主要介绍了C++11委托构造函数和继承构造函数的实现,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录引言一、委托构造函数1.1 委托构造函数的定义与作用1.2 委托构造函数的语法1.3 委托构造函

C++11作用域枚举(Scoped Enums)的实现示例

《C++11作用域枚举(ScopedEnums)的实现示例》枚举类型是一种非常实用的工具,C++11标准引入了作用域枚举,也称为强类型枚举,本文主要介绍了C++11作用域枚举(ScopedEnums... 目录一、引言二、传统枚举类型的局限性2.1 命名空间污染2.2 整型提升问题2.3 类型转换问题三、C