4.函数模数(function template)
前面讨论的重载机制用来实现求和操作并不受欢迎,这仿佛还不是C++的风格,例如用户需要求两个其它类型(如字符型)对象的和:
Add ('a' ’b’);
它必须再为之准备一个版本,尽管其名字和代码还是那副样子:
char Add (char a char b)
{
return a + b;
}
这样无聊的工作会让灰心的用户开始怀念起古老的“宏”。然而,更先进的东西一一模板,却可以很方便地解决以上问题:
template <class TYPE>
TYPE Add (TYPE a TYPE b)
{
return a + b;
};
作为模板参数表示了数据类型。在实际的调用中,编译程序根据实际使用的数据类型产生相应的函数。如:
int i=Add(1 2); //int Add(int int)
float f=Add(1.0 2.0); //float Add(float float)
将得到编译器正确的解释。但以下的使用:
int i=Add('A' 0. 0l);
//error: Could not find a match for 'Add(char double)'
理所当然地会遭到编译器的拒绝。
以上建立起来的Add)函数模板可以覆盖前面所有的Add()函数,但再来看看以下语句:
struct COMPLEX {float r; float i;};
typedef struct COMPLEX complex;
complex c1 c2;
complex c=Add(cl c2);
同理,编译器根据Add ()模板定制成:
c=(c1 +c2 };
这样的结果是没有定义的,计算机很容易对两个复数的加法不知所措而大发牢骚:
Error: Illegal structure operation
既然计算机不喜欢这个作品,没关系,我们为它再做一个函数就是了: complex Add(complex c1 complex c2)
{
complex c;
c. r=c1. r+c2. r;
c. i=c1. i+ c2. i;
return c;
}
这个函数用以正确地作复数求和。奇怪得很,函数名居然还可以取为Add,而不用担心任何冲突。对这种情形也有很好的说法,C++称之为“函数模板重置”。
在调用形式上,函数模板很类似于宏,但它同时具有类型检查。更普遍的,模板也可以应用于类中。
至此,对抗#define之战已快接近尾声,然而这似乎永远不得结束。宏就是宏,它总有它的优点,譬如它可节省对象空间,你无法阻止有些C++用户仍喜爱它。
5.操作符重载(operator overload)
我还要声明的是,前面定义的Add()函数,特别是为complex定做的那个,仍然是值得鄙弃的。它们虽然都能正常工作,但仍不是C++常用的风格。既然是求和,我们会更倾向于表达方式“complex c = c1 +c2;”而不是“complex c =Add(cl c2);”。
操作符’+’的使用要比Add ( )函数的调用让人舒服得多。C++中你完全可以摒弃所谓的“模板重置”,而直接对操作符’+’进行重载:
complex operator+(complex c1 complex c2)
{
complex c;
c.r=cl.r+c2. r;
c. i=cl.i+c2. i;
}
这样当出现。c1+ c2的形式时,表达式就会被赋予正当的含义。以下分述一些常见操作符的重载:
(1)单目操作符的重载:
设@为一个单目运算符,则@x和x@都被解释成operator @(x)。
瞧,这不就是函数调用的形式了吗?其中operator是C++的关键字。例如语句
y=--x;
将被译作
y = operator--(x);
下面是一个求复数相反数的例子:
//test11. cpp
#include <iostream.h>
#include "complex.h"