C++面向对象程序设计学习笔记（7）

模板与异常处理

模板的概念

模板是实现代码重用机制的一种工具，它可以实现类型参数化，即把类型作为参数。

模板分为函数模板和类模板，它们分别允许用户构造模板类和模板函数

函数模板与模板函数

函数模板实际上建立一个通用函数，其函数返回类型和形参类型不具体指定，用一个虚拟的类型来代表，这个通用函数就称为函数模板。

在调用函数时系统会根据实参的类型（模板实参）来取代模板中的虚拟类型从而实现了不同函数的功能。

声明格式如下

template<typename 类型参数>
返回类型 函数名 (模板形参表)
{
	函数体
}
或
template<class 类型参数>
返回类型 函数名 (模板形参表)
{
	函数体
}

其中,template是一个声明模板的关键字，它表示声明一个模板。

类型参数实际上是一个虚拟的类型名，现在并未指定它的具体类型，但是用函数模板时，必须进行实例化。

类型参数前需要加一个关键字typename或class,其作用相同，都是表示其后的参数是一个虚拟的类型名。

例 max函数模板化

template<typename T>
T mymax(T a,T b)
{
    if(a>b) return a;
    return b;
}
或
template<class T>
T mymax(T a,T b)
{
    if(a>b) return a;
    return b;
}

在使用函数模板时，关键字typename 或 class 后的类型参数必须实例化，即用实际的数据类型替代它

将函数模板中的类型参数实例化的参数称为模板实参

注意:

1.在函数模板中允许使用多个类型参数，但template定义部分的每个类型参数前必须有关键字typename(或class)

2.在template语句与函数模板定义语句之间不允许有别的语句

3.函数模板可以重载

4.函数模板与同名的非模板函数可以重载，调用顺序是先寻找一个参数完全匹配的非模板函数，再实例化函数模板

类模板与模板类

所谓类模板实际上是建立一个通用类，其数据成员、成员函数的返回类型和形参类型不具体指定，用一个虚拟的类型代表

基本格式如下

template<typename 类型参数>
class 类名
{
	类成员声明
};
或
template<class T>
class 类名
{
	类成员声明
};

其中,template是一个声明模板的关键字，它表示声明一个模板。

类型参数实际上是一个虚拟的类型名，现在并未指定它的具体类型，但是用类模板时，必须进行实例化。

类型参数前需要加一个关键字typename或class,其作用相同，都是表示其后的参数是一个虚拟的类型名。

在用类模板定义对象时，采用以下形式

类模板名<实际类型名>对象名[(实参表列)];

类模板中的成员函数可以在类模板体外定义，此时，若成员函数中有类型参数存在，则要符合以下条件

1.需要在成员函数定义之前进行模板声明

2.在成语函数名前缀上"类名<类型参数>::"

一般形式如下:

template<typename 类型参数>
函数类型 类名 <类型参数> :: 成员函数名(形参表)
{

}

注意：

1.在每个类模板定义之前，都需要在前面加上模板声明，类模板在使用时，必须在类模板名字后面缀上<类型参数>

2.类模板可以有多个参数

异常处理

程序常见错误分为两大类：编译时的错误和运行时的错误。

程序在运行时的错误统称为异常，对异常的处理称为异常处理

方法

C++处理异常的方法是，若在执行函数时出现异常，则传递给上一级函数进行处理，逐级上传，若最后无法处理，则结束程序

C++处理异常的机制是由检查、抛出和捕获三部分组成，分别由三个语句组成try、throw、catch

异常抛出

异常抛出使用catch语句

格式为throw 表达式

若某段程序出现异常，则可使用throw语句抛出异常给调用者，并由该异常相对应的catch语句捕获

throw 语句的表达式表示抛出的异常类型，异常类型由表达式的类型表示

例

int Div(int x,int y)
{
	if(y==0) throw y;
	return x/y;
}
//当y=0时，抛出int型异常

异常的检查和捕获

异常的检查和捕获使用try和catch语句

格式为

try
{
	被检查的复合语句
}
catch (异常类型声明1)
{
	进行异常处理的复合语句1
}
......
catch (异常类型声明n)
{
	进行异常处理的复合语句n
}

try 后的复合语句时被检查语句，也是容易引起异常的语句，这些语句称为代码的保护段。如果预料某段程序代码可能发生异常，则将其放在try后，若出现异常则其中的throw语句会抛出这个异常

catch用来捕获throw抛出的异常,catch子句后的复合语句是异常处理程序，异常类型声明部分指明了catch子句处理的异常类型，通过cathc捕获的异常类型来执行相应的异常处理程序

注意

1.被检测的语句或程序段必须放在try块中,否则不起作用

2.try和catch中必须有用花括号括起来的复合语句,即使花括号中只有一个语句也不能省略花括号

3.一个try语句可对应多个catch,但整个语句块中只能有一个try

4.若一个catch子句中没有指定异常信息的类型，而是使用了三点删节号"..."，则表示可接受任意异常信息

5.在某些情况下,throw语句可以不包括表达式，此时它将再次抛出正在处理的异常信息至上一级

6.一个异常若没有被捕获，系统将调用系统函数terminate，尤其调用abort终止程序