模板

模板是泛型編程的基礎(chǔ)，泛型編程即以一種獨(dú)立于任何特定類型的方式編寫(xiě)代碼。

模板是創(chuàng)建泛型類或函數(shù)的藍(lán)圖或公式。庫(kù)容器，比如迭代器和算法，都是泛型編程的例子，它們都使用了模板的概念。

每個(gè)容器都有一個(gè)單一的定義，比如 向量，我們可以定義許多不同類型的向量，比如 vector <int> 或 vector <string>。

可以使用模板來(lái)定義函數(shù)和類。

函數(shù)模板

模板函數(shù)定義的一般形式如下所示：

template <class type> ret-type func-name(parameter list) {    // 函數(shù)的主體 }

在這里，type 是函數(shù)所使用的數(shù)據(jù)類型的占位符名稱。這個(gè)名稱可以在函數(shù)定義中使用。

類模板

如定義函數(shù)模板一樣，也可以定義類模板。泛型類聲明的一般形式如下所示：

template <class type> class class-name {
.
.
}

例

/*-----函數(shù)模版-----*/
/* T const & 是一體的，& 不是和Max一體，這表示返回類型是引用類型并且是不可修改的const類型*/
template<typename T>
inline T const &Max(T const &a, T const &b) {
    return a < b ? b : a;
}

/*-----類模版------*/
template <class T>
class Stack {
private:
    vector<T> elems;     // 元素

public:
    void push(T const&);  // 入棧
    void pop();               // 出棧
    T top() const;            // 返回棧頂元素
    bool empty() const{       // 如果為空則返回真。
        return elems.empty();
    }
};

template <class T>
void Stack<T>::push (T const& elem)
{
    // 追加傳入元素的副本
    elems.push_back(elem);
}

文件和流

打開(kāi)文件

在從文件讀取信息或者向文件寫(xiě)入信息之前，必須先打開(kāi)文件。open() 函數(shù)是 fstream、ifstream 和 ofstream 對(duì)象的一個(gè)成員。

void open(const char *filename, ios::openmode mode);

在這里，open() 成員函數(shù)的第一參數(shù)指定要打開(kāi)的文件的名稱和位置，第二個(gè)參數(shù)定義文件被打開(kāi)的模式。

您可以把以上兩種或兩種以上的模式結(jié)合使用。例如，如果想要以寫(xiě)入模式打開(kāi)文件，并希望截?cái)辔募?，以防文件已存在，那么您可以使用下面的語(yǔ)法：

ofstream outfile;
outfile.open("file.dat", ios::out | ios::trunc );

類似地，您如果想要打開(kāi)一個(gè)文件用于讀寫(xiě)，可以使用下面的語(yǔ)法：

ifstream  afile;
afile.open("file.dat", ios::out | ios::in );

關(guān)閉文件

當(dāng) C++ 程序終止時(shí)，它會(huì)自動(dòng)關(guān)閉刷新所有流，釋放所有分配的內(nèi)存，并關(guān)閉所有打開(kāi)的文件。但程序員應(yīng)該養(yǎng)成一個(gè)好習(xí)慣，在程序終止前關(guān)閉所有打開(kāi)的文件。

void close();

寫(xiě)入文件

使用流插入運(yùn)算符（ << ）向文件寫(xiě)入信息，就像使用該運(yùn)算符輸出信息到屏幕上一樣。唯一不同的是，在這里您使用的是 ofstream 或 fstream 對(duì)象，而不是 cout 對(duì)象。

讀取文件

使用流提取運(yùn)算符（ >> ）從文件讀取信息，就像使用該運(yùn)算符從鍵盤輸入信息一樣。唯一不同的是，在這里您使用的是 ifstream 或 fstream 對(duì)象，而不是 cin 對(duì)象。

#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    char data[100];
    //以寫(xiě)模式打開(kāi)文件
    ofstream outfile;
    outfile.open("afile.dat");

    cout << "Writing to the file" << endl;
    cout << "Enter your name： ";

    //讀取輸入數(shù)據(jù)
    cin.getline(data, 100);

    //向文件寫(xiě)入用戶數(shù)據(jù)
    outfile << data << endl;

    cout << "Enter your age: ";
    cin >> data;
    cin.ignore();

    // 再次向文件寫(xiě)入用戶輸入的數(shù)據(jù)
    outfile << data << endl;

    // 關(guān)閉打開(kāi)的文件
    outfile.close();

    // 以讀模式打開(kāi)文件
    ifstream infile;
    infile.open("afile.dat");

    cout << "Reading from the file" << endl;
    infile >> data;

    // 在屏幕上寫(xiě)入數(shù)據(jù)
    cout << data << endl;

    // 再次從文件讀取數(shù)據(jù)，并顯示它
    infile >> data;
    cout << data << endl;

    // 關(guān)閉打開(kāi)的文件
    infile.close();

    return 0;
}

文件位置指針

istream 和 ostream 都提供了用于重新定位文件位置指針的成員函數(shù)。這些成員函數(shù)包括關(guān)于 istream 的 seekg（"seek get"）和關(guān)于 ostream 的 seekp（"seek put"）。

__istream_type& seekg(pos_type);
__istream_type& seekg(off_type, ios_base::seekdir);

seekg 和 seekp 的參數(shù)通常是一個(gè)長(zhǎng)整型。第二個(gè)參數(shù)可以用于指定查找方向。

查找方向可以是 ios::beg（默認(rèn)的，從流的開(kāi)頭開(kāi)始定位），也可以是 ios::cur（從流的當(dāng)前位置開(kāi)始定位），也可以是 ios::end（從流的末尾開(kāi)始定位）。

文件位置指針是一個(gè)整數(shù)值，指定了從文件的起始位置到指針?biāo)谖恢玫?strong>字節(jié)數(shù)。下面是關(guān)于定位 "get" 文件位置指針的實(shí)例：

// 定位到 fileObject 的第 n 個(gè)字節(jié)（假設(shè)是 ios::beg）
fileObject.seekg( n );
 
// 把文件的讀指針從 fileObject 當(dāng)前位置向后移 n 個(gè)字節(jié)
fileObject.seekg( n, ios::cur );
 
// 把文件的讀指針從 fileObject 末尾往回移 n 個(gè)字節(jié)
fileObject.seekg( n, ios::end );
 
// 定位到 fileObject 的末尾
fileObject.seekg( 0, ios::end );

STL 概述

C++ STL（標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)）是一套功能強(qiáng)大的 C++ 模板類，提供了通用的模板類和函數(shù)，這些模板類和函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)多種流行和常用的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如向量、鏈表、隊(duì)列、棧。

C++ 標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)的核心包括以下三個(gè)組件：

示例演示了向量容器（一個(gè) C++ 標(biāo)準(zhǔn)的模板），它與數(shù)組十分相似，唯一不同的是，向量在需要擴(kuò)展大小的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)處理它自己的存儲(chǔ)需求。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    // 創(chuàng)建一個(gè)向量存儲(chǔ) int
    vector<int> vec;
    int i;

    // 顯示 vec 的原始大小
    cout << "vector size = " << vec.size() << endl;

    // 推入 5 個(gè)值到向量中
    for(i = 0; i < 5; i++){
        vec.push_back(i);
    }

    // 顯示 vec 擴(kuò)展后的大小
    cout << "extended vector size = " << vec.size() << endl;

    // 訪問(wèn)向量中的 5 個(gè)值
    for(i = 0; i < 5; i++){
        cout << "value of vec [" << i << "] = " << vec[i] << endl;
    }

    // 使用迭代器 iterator 訪問(wèn)值
    vector<int>::iterator v = vec.begin();
    while( v != vec.end()) {
        cout << "value of v = " << *v << endl;
        v++;
    }

    return 0;
}