8.5.2  根据类模板创建对象

当我们使用函数模板定义的函数时，编译器能够根据使用的实参类型生成函数。函数模板的类型形参是通过使用特定的函数隐式确定的。类模板有些不同。为了以类模板为基础创建对象，我们必须在声明中指定类名后面的类型形参。

例如，为了声明一个CSamples<>对象来处理double类型的样本，需要将声明写成下面这样：

CSamples<double> myData(10.0); 

该语句定义了一个CSamples<double>类型的对象，它可以存储double类型的样本。该对象是用值为10.0的一个样本创建的。

试一试：类模板

我们可以根据CSamples<>模板，创建一个存储CBox对象的对象。这是没有问题的，因为CBox类实现了重载大于运算符的operator>()函数。利用下面代码中给出的main()函数，我们可以练习类模板的用法：

// Ex8_07.cpp  
// Using a class template  
#include <iostream> 
using std::cout;  
using std::endl;  
 
// Put the CBox class definition from Ex8_06.cpp here...  
 
// CSamples class template definition  
template <class T> class CSamples  
{  
public:  
// Constructors  
CSamples(const T values[], int count);  
CSamples(const T& value);  
CSamples(){ m_Free = 0; }  
 
bool Add(const T& value);   // Insert a value  
T Max() const;  // Calculate maximum  
 
private:  
T m_Values[100];                // Array to store samples  
int m_Free;                 // Index of free location in m_Values  
};  
 
// Constructor template definition to accept an array of samples  
template<class T> CSamples<T>::CSamples(const T values[], int count)  
{  
m_Free = count < 100  count:100;            // Don't exceed the array  
for(int i = 0; i < m_Free; i++)  
m_Values[i] = values[i];        // Store count number of samples  
}  
 
// Constructor to accept a single sample  
template<class T> CSamples<T>::CSamples(const T& value)  
{  
m_Values[0] = value;                // Store the sample  
m_Free = 1;         // Next is free  
}  
 
// Function to add a sample  
template<class T> bool CSamples<T>::Add(const T& value)  
{  
bool OK = m_Free < 100;     // Indicates there is a free place  
if(OK)  
m_Values[m_Free++] = value;                 
// OK true, so store the value  
return OK;  
}  
 
// Function to obtain maximum sample  
template<class T> T CSamples<T>::Max() const  
{  
T theMax = m_Free   m_Values[0] : 0;       
// Set first sample or 0 as maximum  
for(int i = 1; i < m_Free; i++)         // Check all the samples  
if(m_Values[i] > theMax)  
theMax = m_Values[i]; // Store any larger sample  
return theMax;  
}  
 
int main()  
{  
CBox boxes[] = { // Create an array of boxes  
CBox(8.0, 5.0, 2.0),        // Initialize the boxes...  
CBox(5.0, 4.0, 6.0),  
CBox(4.0, 3.0, 3.0)  
};  
 
// Create the CSamples object to hold CBox objects  
CSamples<CBox> myBoxes(boxes, sizeof boxes / sizeof CBox);  
 
CBox maxBox = myBoxes.Max(); // Get the biggest box  
cout << endl // and output its volume  
<< "The biggest box has a volume of "  
<< maxBox.Volume()  
<< endl;  
return 0;  
} 

我们应该用本章前面Ex8_06.cpp文件中CBox类的定义代替该程序开头相应的那行注释。不必担心支持CBox对象与double类型数值进行比较的operator>()函数，因为本示例不需要该函数。除默认构造函数以外，该模板的所有成员函数都是通过单独的函数模板定义的，本例只是为了给出一个说明类模板用法的完整示例。

在main()函数中，我们创建了一个包含三个CBox对象的数组，然后使用该数组初始化一个可以存储CBox对象的CSamples对象。CSamples对象的声明基本上与普通类对象的声明相同，但在模板类名称后面增加了以尖括号包围的类型形参。

该程序产生下面的输出：

The biggest box has a volume of 120 

注意，当我们创建类模板的实例时，不能理解成用于创建函数成员的那些函数模板的实例也被创建。编译器只创建程序中实际调用的那些成员函数的模板实例。事实上，我们的函数模板甚至可以包含编码错误，而且只要不调用该模板生成的成员函数，编译器就不会报错。我们可以利用该示例证实这一点。试着给Add()成员的模板引入几处错误。该程序仍然能够编译和运行，因为它没有调用Add()函数。

我们可以尝试修改上面的示例，看看用不同类型的模板实例化类时，可能会发生什么事情。

注意：

如果给类的构造函数添加一些输出语句，其结果会让我们对此感到惊讶。CBox的构造函数被调用了103次！看一看在main()函数中究竟发生了什么。我们首先创建了一个包含三个CBox对象的数组，因此发生了三次调用。然后创建了一个容纳这些对象的CSamples对象，但CSamples对象包含的数组有100个CBox类型的变量，因此需要再调用默认构造函数100次，每个数组元素需要一次。当然，maxBox对象将由编译器提供的默认复制构造函数创建。