C++ 进阶基础之二

发表于 2021-11-29 阅读次数：评论数：本文字数： 3.1k 阅读时长 ≈ 3 分钟

大纲

函数模板和类模板

C++ 提供了函数模板（function template）。所谓函数模板，实际上是建立一个通用函数，其函数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。凡是函数体相同的函数都可以用这个模板来代替，不必定义多个函数，只需在模板中定义一次即可。在调用函数时，系统会根据实参的类型来取代模板中的虚拟类型，从而实现不同函数的功能。

cplus-plus-template-1

C++ 提供两种模板机制：函数模板、类模板

模板又称之为 泛型编程
模板把函数或类要处理的数据类型参数化，表现为参数的多态性，称为类属
模板用于表达逻辑结构相同，但具有数据元素类型不同的数据对象的通用行为
类属 —— 类型参数化，又称参数模板，使得程序（算法）可以从逻辑功能上抽象，把被处理的对象（数据）类型作为参数传递

函数模板

函数模板的定义

cplus-plus-template-2

模板声明的语法为：template < 类型形式参数表 >，例如 template <typename T>
类型形式参数表的语法为：typename T1 , typename T2 , …… , typename Tn 或者 class T1 , class T2 , …… , class Tn

函数模板的调用

myswap(a, b);：自动数据类型推导
myswap<float>(a, b);：显示类型调用（推荐）

函数模板的简单使用

cplus-plus-template-3

#include <iostream>

using namespace std;

// 模板声明
template <typename T>

// 函数定义
void myswap(T &a, T &b) {
    T temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

int main() {

    // 自动数据类型推导
    int x = 1, y = 2;
    myswap(x, y);
    printf("x = %d, y = %d\n", x, y);

    // 自动数据类型推导
    double n = 0.5, m = 0.8;
    myswap(n, m);
    printf("n = %f, m = %f\n", n, m);

    // 显示类型调用（推荐）
    char i = 'h', j = 'e';
    myswap<char>(i, j);
    printf("n = %c, m = %c\n", i, j);

    return 0;
}

程序运行输出的结果如下：

1
2
3

x = 2, y = 1
n = 0.800000, m = 0.500000
n = e, m = h

函数模板做函数参数

#include <iostream>

using namespace std;

// 使用函数模板，实现数组排序
template <typename T1>

void arraySort(T1* array, int size, bool asc = true) {
    if (array == NULL || size == 0) {
        return;
    }

    T1 tmp;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        for (int j = i + 1; j < size; j++) {
            // 升序排序（从小到大）
            if (asc) {
                if (array[i] > array[j]) {
                    tmp = array[i];
                    array[i] = array[j];
                    array[j] = tmp;
                }
            }
            // 降序排序（从大到小）
            else {
                if (array[i] < array[j]) {
                    tmp = array[i];
                    array[i] = array[j];
                    array[j] = tmp;
                }
            }
        }
    }
}

// 使用函数模板，打印数组
template <typename T2>

void printArray(T2* array, int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        cout << array[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main() {
    int array[] = { 32, 16, 29, 9, 43, 53, 23 };
    int size = sizeof(array) / sizeof(*array);

    cout << "排序之前: ";
    printArray<int>(array, size);

    arraySort<int>(array, size, false);

    cout << "排序之后: ";
    printArray<int>(array, size);

    cout << "------------------------------" << endl;

    char array2[] = { 'c', 'z', 'h', 'i', 'q', 'm' };
    int size2 = sizeof(array2) / sizeof(*array2);

    cout << "排序之前: ";
    printArray<char>(array2, size2);

    arraySort<char>(array2, size2);

    cout << "排序之后: ";
    printArray<char>(array2, size2);

    return 0;
}

程序运行输出的结果如下：

排序之前: 32 16 29 9 43 53 23
排序之后: 53 43 32 29 23 16 9
------------------------------
排序之前: c z h i q m
排序之后: c h i m q z

函数模板与普通函数

函数模板和普通函数的区别：

a) 函数模板不允许自动类型转化
b) 普通函数能够进行自动类型转换

函数模板和普通函数的调用规则：

a) C++ 编译器优先考虑使用普通函数
b) 如果函数模板可以产生一个更好的匹配，那么编译器会选择函数模板

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T>

void myswap(T& a, T& b) {
	T tmp;
	tmp = a;
	a = b;
	b = tmp;
	cout << "模板函数被调用" << endl;
}

void myswap(int a, char b) {
	cout << "a = " << a << ", b = " << b << endl;
	cout << "普通函数被调用" << endl;
}

int main() {
	int a = 10;
	char c = 'z';
	myswap(a, c); // 调用普通函数
	myswap(c, a); // 调用普通函数，会进行隐式的类型转换
	myswap(a, a); // 调用函数模板（本质是类型参数化），将严格地按照类型进行匹配，不会进行隐式的类型转换
	return 0;
}

程序运行输出的结果如下：

a = 10, b = z
普通函数被调用
a = 122, b =

普通函数被调用
模板函数被调用

函数模板与函数重载

a) 函数模板可以像普通函数一样被重载
b) 通过空模板实参列表的语法，可以限制编译器只使用函数模板匹配
c) 如果函数模板可以产生一个更好的匹配，那么编译器会选择函数模板

#include "iostream"

using namespace std;

int Max(int a, int b)
{
	cout << "int Max(int a, int b)" << endl;
	return a > b ? a : b;
}

template <typename T>
T Max(T a, T b)
{
	cout << "T Max(T a, T b)" << endl;
	return a > b ? a : b;
}

// 函数模板重载
template <typename T>
T Max(T a, T b, T c)
{
	cout << "T Max(T a, T b, T c)" << endl;
	return Max(Max(a, b), c);
}

void main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	cout << Max(a, b) << endl; // 当函数模板和普通函数都符合调用时,优先选择普通函数
	cout << Max<>(a, b) << endl; //  通过空模板实参列表的语法，可以限制编译器只使用函数模板匹配
	cout << Max(3.0, 4.0) << endl; // 如果函数模板产生更好的匹配 使用函数模板
	cout << Max(5.0, 6.0, 7.0) << endl; // 函数模板的重载
	cout << Max('a', 100) << endl;  // 调用普通函数，可以进行隐式类型转换 
	return;
}

程序运行输出的结果如下：

int Max(int a, int b)
2
T Max(T a, T b)
2
T Max(T a, T b)
4
T Max(T a, T b, T c)
T Max(T a, T b)
T Max(T a, T b)
7
int Max(int a, int b)
100

函数模板底层原理剖析

编译器并不是根据函数模板，产生能够处理任意参数的函数
编译器本质上是根据具体的调用类型，从函数模板产生不同的函数
编译器会对函数模板进行两次编译，在声明的地方对函数模板代码本身进行第一次编译，在调用的地方对参数替换后的函数模板代码进行第二次编译

类模板

类模板与函数模板的定义和使用类似，在实际项目开发中，经常有两个或多个类，其功能是相同的，仅仅是数据类型不同，为了不重复定义功能相同的类，可以使用类模板来解决这类问题。

类模板的定义

类模板用于实现类所需数据的类型参数化
类模板在表示如数组、表、图等数据结构显得特别重要，这些数据结构的表示和算法不受所包含的元素类型的影响
在下述的所有代码中，template <typename T> 等价于 template <class T>

类模板的简单使用

值得一提的是，在类模板中如果使用了构造函数，则必须遵守 C++ 类的构造函数的调用规则

#include <iostream>

using namespace std;

// 模板声明
template <typename T>

// 类定义
class A {

public:

	A(T t) {
		this->t = t;
	}

	T& getT() {
		return this->t;
	}

private:
	T t;

};

// 类模板做函数参数
void printA(A<int>& a) {
	cout << a.getT() << endl;
}

int main() {
	A<int> a(100);	// 模板类是抽象的，需要声明具体的类型（模板参数列表），这里的 <int> 不能省略
	cout << a.getT() << endl;

	A<int> a2(50);
	printA(a2);

	return 0;
}

程序运行输出的结果如下：

1
2

100
50

类模板与派生类的使用

普通类继承类模板

在 C++ 中，类模板可以被普通类继承，普通类继承类模板时，需要声明父类具体的数据类型。

#include <iostream>

using namespace std;

// 模板声明
template <typename T>

// 类定义
class A {

public:

	A(T a) {
		this->a = a;
	}

	T& getA() {
		return this->a;
	}

public:
	T a;

};

// 普通类继承类模板，需要声明具体的类型（模板参数列表），这里的 <int> 不能省略
class B : public A<int> {

public:
	B(int a, int b) : A<int>(a) {
		this->b = b;
	}

	void printB() {
		cout << "a = " << a << ", b = " << b << endl;
	}

public:
	int b;

};

int main() {
	A<int> a(100);
	cout << a.getA() << endl;

	B b(1, 3);
	b.printB();

	return 0;
}

程序运行输出的结果如下：

1 2	100 a = 1, b = 3

类模板继承类模板

#include <iostream>

using namespace std;

// 模板声明
template <typename T>

// 类定义
class A {

public:

	A(T a) {
		this->a = a;
	}

	T& getA() {
		return this->a;
	}

public:
	T a;

};

// 模板声明
template <typename T>

// 类模板继承类模板
class B : public A<T> {

public:
	B(T a, T b) : A(a) {
		this->b = b;
	}

	T& getB() {
		return this->b;
	}

private:
	T b;

};

int main() {
	A<int> a(3);
	cout << a.getA() << endl;

	B<double> b(3.2, 4.5);
	cout << b.getA() << endl;
	cout << b.getB() << endl;

	return 0;
}

程序运行输出的结果如下：

1
2
3

3
3.2
4.5

类模板函数的三种写法

值得一提的是，企业项目开发中，建议使用第一种或者第三种方式，STL 库一般都采用第一种方式。

所有的类模板函数写在类的内部（第一种）

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T>

class Complex {

public:

	// 构造函数
	Complex(T a, T b) {
		this->a = a;
		this->b = b;
	}

	// 类成员函数
	void print() {
		cout << "a = " << this->a << ", b = " << this->b << endl;
	}

	// 类成员函数，重载运算符 "+"
	Complex operator+(Complex& c2) {
		Complex tmp(this->a + c2.a, this->b + c2.b);
		return tmp;
	}

	// 友元函数，重载运算符 "<<"
	friend ostream& operator<<(ostream& out, Complex& c1) {
		cout << "a = " << c1.a << ", b = " << c1.b;
		return out;
	}

	// 友元函数
	friend Complex sub(Complex& c1, Complex& c2) {
		Complex tmp(c1.a - c2.a, c1.b - c2.b);
		return tmp;
	}

private:
	T a;
	T b;

};

int main() {
	Complex<int> c1(1, 4);
	Complex<int> c2(3, 6);
	c1.print();
	c2.print();

	Complex<int> c3 = c1 + c2;
	cout << c3 << endl;

	Complex<int> c4 = sub(c1, c2);
	cout << c4 << endl;
	return 0;
}

程序运行输出的结果如下：

a = 1, b = 4
a = 3, b = 6
a = 4, b = 10
a = -2, b = -2

所有的类模板函数写在类的外部（第二种）

所有的类模板函数写在类的外部（写在同一个 .cpp 文件），当使用友元函数重载了 <<、>> 运算符时，需要注意声明友元函数的写法 friend ostream& operator<< <T>(ostream& out, Complex& c1);。特别注意，除了重载运算符 <<、>> 必须使用友元函数之外，其他运算符的重载尽量都使用类成员函数。千万不要滥用友元函数，尤其类模板与友元函数一起使用的时候，这是因为需要使用怪异的语法来解决 C++ 编译器出现的错误，且不同的 C++ 编译器表现行为不一定一致。假设在类模板中滥用了友元函数，解决 C++ 编译问题的语法详见图解分析。

#include <iostream>

using namespace std;

/********** START 解决类模板与友元函数滥用（非重载左移与右移运算符）时出现的编译问题 *********/

template <typename T> class Complex;

template <typename T> Complex<T> sub(Complex<T>& c1, Complex<T>& c2);

/********** END 解决类模板与友元函数滥用（非重载左移与右移运算符）时出现的编译问题 *********/

template <typename T>
class Complex {

public:
	// 构造函数
	Complex(T a, T b);
	// 类成员函数
	void print();
	// 类成员函数，重载运算符 "+"
	Complex operator+(Complex& c2);
	// 友元函数（滥用友元函数）
	friend Complex sub<T>(Complex& c1, Complex& c2);
	// 友元函数，重载运算符 "<<"
	friend ostream& operator<< <T>(ostream& out, Complex& c1);

private:
	T a;
	T b;

};

// 构造函数
template <typename T>
Complex<T>::Complex(T a, T b) {
	this->a = a;
	this->b = b;
}

// 类成员函数
template <typename T>
void Complex<T>::print() {
	cout << "a = " << this->a << ", b = " << this->b << endl;
}

// 类成员函数，重载运算符 "+"
template <typename T>
Complex<T> Complex<T>::operator+(Complex<T>& c2) {
	Complex<T> tmp(this->a + c2.a, this->b + c2.b);
	return tmp;
}

// 友元函数，重载运算符 "<<"
template <typename T>
ostream& operator<<(ostream& out, Complex<T>& c1) {
	cout << "a = " << c1.a << ", b = " << c1.b;
	return out;
}

// 友元函数（滥用友元函数）
template <typename T>
Complex<T> sub(Complex<T>& c1, Complex<T>& c2) {
	Complex<T> tmp(c1.a - c2.a, c1.b - c2.b);
	return tmp;
}

int main() {
	Complex<int> c1(3, 8);
	Complex<int> c2(9, 5);
	c1.print();
	c2.print();

	Complex<int> c3 = c1 + c2;
	cout << c3 << endl;

	Complex<int> c4 = sub(c1, c2);
	cout << c4 << endl;

	return 0;
}

程序运行输出的结果如下：

a = 3, b = 8
a = 9, b = 5
a = 12, b = 13
a = -6, b = 3

所有的类模板函数写在类的外部（第三种）

所有的类模板函数写在类的外部（分开写在 .h 和 .cpp 中），这里除了重载运算符 <<、>> 必须使用友元函数之外，千万不要滥用友元函数；因为 C++ 编译器会出现编译错误，且没有很好的解决方法。

complex.h

#pragma once

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T>

class Complex {

public:
	Complex(T a, T b);
	void print();
	Complex operator+(Complex& c2);
	friend ostream& operator<< <T>(ostream& out, Complex& c1);

private:
	T a;
	T b;

};

complex.hpp，这里的 .hpp 文件与 .cpp 文件本质上没有区别，为了方便区分意图，只是文件的后缀不一样而已

#include "complex.h"

// 构造函数
template <typename T>
Complex<T>::Complex(T a, T b) {
	this->a = a;
	this->b = b;
}

// 类成员函数
template <typename T>
void Complex<T>::print() {
	cout << "a = " << this->a << ", b = " << this->b << endl;
}

// 类成员函数，重载运算符 "+"
template <typename T>
Complex<T> Complex<T>::operator+(Complex<T>& c2) {
	Complex<T> tmp(this->a + c2.a, this->b + c2.b);
	return tmp;
}

// 友元函数，重载运算符 "<<"
template <typename T>
ostream& operator<<(ostream& out, Complex<T>& c1) {
	cout << "a = " << c1.a << ", b = " << c1.b;
	return out;
}

main.cpp，特别注意，这里引入的是 .hpp 或者 .cpp 文件，而不是 .h 头文件，否则 C++ 编译器会编译失败

#include "complex.hpp"

int main() {
	Complex<int> c1(6, 13);
	Complex<int> c2(23, 34);
	c1.print();
	c2.print();

	Complex<int> c3 = c1 + c2;
	cout << c3 << endl;

	return 0;
}

程序运行输出的结果如下：

1
2
3

a = 6, b = 13
a = 23, b = 34
a = 29, b = 47

上面提到的，引入的是 .hpp 或者 .cpp 文件，而不是 .h 头文件，否则 C++ 编译器会编译失败。这是因为由于类模版的成员函数是在运行阶段才去动态创建的，也就是说使用 #include 指令包含 .h 头文件时，编译器不会创建成员函数的具体实现，最终导致编译器出现无法解析外部命令的错误。常用的解决方案有以下两种，约定俗成使用第一种方案（推荐）。

解决方案一：类模板的声明和实现，都写到同一个源文件中，并将源文件的后缀名改为 .hpp，然后使用 #include 指令包含 .hpp 源文件，推荐使用此方式。
解决方案二：类模板的声明和实现，分开写在不同的源文件，然后使用 #include 指令包含 .cpp 源文件，而不是包含 .h 头文件，不推荐使用此方式。

类模板中的 static 关键字

从类模板实例化的每种数据类型模板类都有自己的类模板数据成员，该数据类型的模板类的所有对象共享同一个 static 数据成员
和非模板类的 static 数据成员一样，模板类的 static 数据成员也应该在源文件范围内定义和初始化
每种数据类型的模板类都有自己单独一份的类模板的 static 数据成员副本，详见图解分析

#include <iostream>

using namespace std;

const double pi = 3.14;

template <typename T> class Circle {

public:
	Circle(T radius = 0) {
		this->m_radius = radius;
		this->m_total++;
	}

	void setRadius(T radius) {
		this->m_radius = radius;
	}

	T getRadius() {
		return this->m_radius;
	}

	double getGirth() {
		return 2 * pi * this->m_radius;
	}

	double getArea() {
		return pi * this->m_radius * this->m_radius;
	}

	// 类模板的静态成员函数
	static int getTotal() {
		return m_total;
	}

private:
	T m_radius;

	// 类模板的静态数据成员
	static int m_total;

};

// 初始化类模板的静态数据成员
template <typename T> int Circle<T>::m_total = 0;

int main() {
	// 每种数据类型的模板类都有自己单独一份的类模板的 static 数据成员副本

	Circle<int> c1(4), c2(6);
	cout << "m_total = " << Circle<int>::getTotal() << endl;
	cout << "radius = " << c1.getRadius() << ", girth = " << c1.getGirth() << ", area = " << c1.getArea() << endl;
	cout << "radius = " << c2.getRadius() << ", girth = " << c2.getGirth() << ", area = " << c2.getArea() << endl;

	Circle<float> c3(3.2), c4(4.3), c5(6.2);
	cout << "m_total = " << Circle<float>::getTotal() << endl;
	cout << "radius = " << c3.getRadius() << ", girth = " << c3.getGirth() << ", area = " << c3.getArea() << endl;
	cout << "radius = " << c4.getRadius() << ", girth = " << c4.getGirth() << ", area = " << c4.getArea() << endl;
	cout << "radius = " << c5.getRadius() << ", girth = " << c5.getGirth() << ", area = " << c5.getArea() << endl;

	return 0;
}

程序运行输出的结果如下：

m_total = 2
radius = 4, girth = 25.12, area = 50.24
radius = 6, girth = 37.68, area = 113.04
m_total = 3
radius = 3.2, girth = 20.096, area = 32.1536
radius = 4.3, girth = 27.004, area = 58.0586
radius = 6.2, girth = 38.936, area = 120.702

数组模板类的实战案例

下面将编写数组模板类，模拟 STL 容器的实现，同时贯穿上面所讲的 C++ 模板知识点。

★点击显示完整的案例代码★

MyVector.h
1
2
3
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26
27
#pragma once

#include <iostream>

using namespace std;

template <class T>

class MyVector {

public:
	MyVector(int size = 0);
	~MyVector();
	MyVector(const MyVector& obj);

public:
	int getSize();

public:
	T& operator[](int index);
	MyVector& operator=(const MyVector& obj);
	friend ostream& operator<< <T>(ostream& out, MyVector& obj);

private:
	T* m_space; // 指向数组的指针
	int m_size;
};
MyVector.hpp
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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12
13
14
15
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66
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69
70
#include "MyVector.h"

// 构造函数
template <typename T>
MyVector<T>::MyVector(int size) {
	this->m_size = size;
	// 分配内存空间
	this->m_space = new T[size];
}

// 析构函数
template <typename T>
MyVector<T>::~MyVector() {
	if (this->m_space) {
		// 释放内存空间
		delete[] this->m_space;
		this->m_size = 0;
		this->m_space = NULL;
	}
}

// 拷贝构造函数
template <typename T>
MyVector<T>::MyVector(const MyVector<T>& obj) {
	// 深拷贝
	this->m_size = obj.m_size;
	this->m_space = new T[obj.m_size];
	for (int i = 0; i < obj.m_size; i++) {
		this->m_space[i] = obj.m_space[i];
	}
}

// 普通类成员函数
template <typename T>
int MyVector<T>::getSize() {
	return this->m_size;
}

// 使用类成员函数，重载运算符 "[]"
template <typename T>
T& MyVector<T>::operator[](int index) {
	return this->m_space[index];
}

// 使用类成员函数，重载运算符 "="
template <typename T>
MyVector<T>& MyVector<T>::operator=(const MyVector<T>& obj) {
	if (this->m_space) {
		// 释放原本的内存空间
		delete[] this->m_space;
		this->m_size = 0;
		this->m_space = NULL;
	}
	// 深拷贝
	this->m_size = obj.m_size;
	this->m_space = new T[obj.m_size];
	for (int i = 0; i < obj.m_size; i++) {
		this->m_space[i] = obj.m_space[i];
	}
	return *this;
};

// 使用友元函数，重载运算符 "<<"
template <typename T>
ostream& operator<<(ostream& out, MyVector<T>& obj) {
	for (int i = 0; i < obj.m_size; i++) {
		cout << obj.m_space[i] << ", ";
	}
	return out;
}
Teacher.h
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#pragma once

#include <iostream>

using namespace std;

class Teacher {

public:
	Teacher();
	Teacher(int age, const char* name);
	Teacher(const Teacher& obj);
	~Teacher();

public:
	Teacher& operator=(const Teacher& obj);
	friend ostream& operator<<(ostream& out, Teacher& obj);

public:
	int getAge();
	char* getName();
	void setAge(int age);
	void setName(const char* name);

private:
	int m_age;
	char* m_name;
};
Teacher.cpp
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#include "Teacher.h"

// 构造函数
Teacher::Teacher() {
	this->m_age = 0;
	this->m_name = (char*)malloc(1);
	if (this->m_name) {
		strcpy(this->m_name, "");
	}
}

// 构造函数
Teacher::Teacher(int age, const char* name) {
	this->m_age = age;
	this->m_name = (char*)malloc(strlen(name) + 1);
	if (this->m_name) {
		strcpy(this->m_name, name);
	}
}

// 拷贝构造函数
Teacher::Teacher(const Teacher& obj) {
	// 深拷贝
	this->m_age = obj.m_age;
	this->m_name = (char*)malloc(strlen(obj.m_name) + 1);
	if (this->m_name) {
		strcpy(this->m_name, obj.m_name);
	}
}

// 析构函数
Teacher::~Teacher() {
	if (this->m_name) {
		free(this->m_name);
	}
}

// 使用类成员函数，重载运算符 "="
Teacher& Teacher::operator=(const Teacher& obj) {
	// 释放原本的内存空间
	if (this->m_name) {
		free(this->m_name);
		this->m_name = NULL;
	}
	// 深拷贝
	this->m_age = obj.m_age;
	this->m_name = (char*)malloc(strlen(obj.m_name) + 1);
	if (this->m_name) {
		strcpy(this->m_name, obj.m_name);
	}
	return *this;
}

// 使用友元函数，重载运算符 "<<"
ostream& operator<<(ostream& out, Teacher& obj) {
	cout << "age = " << obj.m_age << " name = " << obj.m_name;
	return out;
}

int Teacher::getAge() {
	return this->m_age;
}

char* Teacher::getName() {
	return this->m_name;
}

void Teacher::setAge(int age) {
	this->m_age = age;
}

void Teacher::setName(const char* name) {
	// 释放原本的内存空间
	if (this->m_name) {
		free(this->m_name);
		this->m_name = NULL;
	}
	// 深拷贝
	this->m_name = (char*)malloc(strlen(name) + 1);
	if (this->m_name) {
		strcpy(this->m_name, name);
	}
}
main.cpp，值得一提的是，这里需要引入 Teacher.cpp 和 MyVector.hpp，而不是 Teacher.h 和 MyVector.h 头文件，否则 C++ 编译器会编译失败，本质原因是由于 C++ 编译器会对模板进行两次编译导致的，详见 C++ 模板的编译错误分析。
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#include "Teacher.cpp"
#include "MyVector.hpp"

int main() {

	// 自动调用构造函数
	MyVector<int> v(5);

	// 重载运算符 "[]"
	for (int i = 0; i < v.getSize(); i++) {
		v[i] = i + 1;
	}

	// 重载运算符 "<<"
	cout << v << endl;

	// 自动调用拷贝构造函数
	MyVector<int> v2 = v;
	cout << v2 << endl;

	// 重载运算符 "="
	MyVector<int> v3(2);
	v3 = v2;
	cout << v3 << endl;

	// 容器存放类对象
	MyVector<Teacher> teachers(3);
	for (int i = 0; i < teachers.getSize(); i++) {
		Teacher t(i + 20, "Jim");
		teachers[i] = t;
	}
	cout << teachers << endl;

	// 容器存放指针
	MyVector<Teacher*> points(4);
	for (int i = 0; i < points.getSize(); i++) {
		points[i] = new Teacher(25 + i, "Tom");
	}
	for (int i = 0; i < points.getSize(); i++) {
		Teacher* obj = points[i];
		cout << "age = " << obj->getAge() << " name = " << obj->getName() << ", ";
	}

	return 0;
}
程序运行输出的结果如下：
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1, 2, 3, 4, 5,
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age = 20 name = Jim, age = 21 name = Jim, age = 22 name = Jim,
age = 25 name = Tom, age = 26 name = Tom, age = 27 name = Tom, age = 28 name = Tom,

函数模板与类模板的使用总结

模板是 C++ 类型参数化的多态工具，C++ 为此提供了函数模板和类模板
模板定义以模板声明开始，类属参数必须在模板定义中至少出现一次
同一个类属参数可以用于多个模板
类属参数可用于函数的参数类型、返回值类型和声明函数中的变量
模板由编译器根据实际的数据类型进行实例化，生成可执行代码
模板中的函数称为模板函数，实例化的类模板称为模板类
类模板可以在类层次中使用（即可以被继承）
函数模板可以使用多种方式重载