foreach模板
Prerequisites:
傳統思維
試想一下，寫一個foreach函式，傳統思維會將容器(vector,list)位址傳入函式，如以下的寫法:
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#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void foreach(const vector<int>& v) {
for (auto it = v.cbegin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<int> v1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
foreach(v1);
return 0;
}
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疊代器思維
STL容器(vector,list)皆有iterator疊代器，把iterator疊代器作為參數代入函式，有以上相同效果。
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#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void foreach(const vector<int>::iterator first, const vector<int>::iterator last) {
for (auto it = first; it != last; it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<int> v1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
foreach(v1.begin(), v1.end());
return 0;
}
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函式多載(overload)
若容器元素的類型為string，就要多寫一個支援容器元素為string的函式。
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#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void foreach(const vector<int>::iterator first, const vector<int>::iterator last) {
for (auto it = first; it != last; it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void foreach(const vector<string>::iterator first, const vector<string>::iterator last) {
for (auto it = first; it != last; it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<int> v1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
foreach(v1.begin(), v1.end());
vector<string> v2 = {"首頁", "客服", "購物車", "個人資訊"};
foreach(v2.begin(), v2.end());
return 0;
}
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首頁 客服 購物車 個人資訊
模板取代函式多載
類型全換成T，不管T是什麼類型，只要支持函式中的assign(=)、!=、it++、*it的功能就可以使用。
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#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
template<typename T>
void foreach(const T first, const T last) {
for (auto it = first; it != last; it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<int> v1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
foreach(v1.begin(), v1.end());
vector<string> v2 = {"首頁", "客服", "購物車", "個人資訊"};
foreach(v2.begin(), v2.end());
return 0;
}
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首頁 客服 購物車 個人資訊
callback模板函式(回調/回呼函式)
在模板函式中要做的事由callback函式去完成。
callback函式為函式指標
寫一個callback函式支援容器元素為string，並印出元素的值。
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#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void callback(const string& msg) {
cout << msg << " ";
}
template<typename T>
void foreach(const T first, const T last, void(*callback)(const string&)) {
for (auto it = first; it != last; it++) {
callback(*it);
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<string> v2 = {"01", "02", "03", "04", "05"};
foreach(v2.begin(), v2.end(), callback);
return 0;
}
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callback函式為物件函式
呼叫函式物件，使用匿名物件方式呼叫
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#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class Callback {
public:
void operator()(const string& msg) {
cout << msg << " ";
}
};
template<typename T>
void foreach(const T first, const T last, Callback callback) {
for (auto it = first; it != last; it++) {
callback(*it);
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<string> v2 = {"01", "02", "03", "04", "05"};
foreach(v2.begin(), v2.end(), Callback()); // 呼叫函式物件，使用匿名物件方式呼叫
return 0;
}
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模板取代函式指標與物件函式
從以上二個程式碼，可以發現呼叫函式指標與物件函式的方式都一樣，因此把foreach函式中的Callback參數化為模板，參數可以為函式指標或物件函式。
callback(*it);
把callback類型化為模板T2
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#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void callback(const string& msg) {
cout << msg << " ";
}
class Callback {
public:
void operator()(const string& msg) {
cout << msg << " ";
}
};
//把callback類型化為模板T2
template<typename T1, typename T2>
void foreach(const T1 first, const T1 last, T2 callback) {
for (auto it = first; it != last; it++) {
callback(*it);
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<string> v2 = {"01", "02", "03", "04", "05"};
//物件函式
foreach(v2.begin(), v2.end(), Callback());
//函式指標
foreach(v2.begin(), v2.end(), callback);
return 0;
}
callback函式參數模板化
以上函式的缺點在於函式參數固定是string&的類型。
將callback函式與類別的參數模板化
函式模板
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template<typename T>
void callback(const T& msg) {
cout << msg << " ";
}
類別模板
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template<typename T>
class Callback {
public:
void operator()(const T& msg) {
cout << msg << " ";
}
};
呼叫函式模板、類別模板
呼叫模板函式與模板類別，記得加上<型別>
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//物件函式
foreach(v2.begin(), v2.end(), Callback<string>());
//函式指標
foreach(v2.begin(), v2.end(), callback<string>);
完整程式碼
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#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
template<typename T>
void callback(const T& msg) {
cout << msg << " ";
}
template<typename T>
class Callback {
public:
void operator()(const T& msg) {
cout << msg << " ";
}
};
template<typename T1, typename T2>
void foreach(const T1 first, const T1 last, T2 callback) {
for (auto it = first; it != last; it++) {
callback(*it);
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<string> v2 = {"01", "02", "03", "04", "05"};
//物件函式
foreach(v2.begin(), v2.end(), Callback<string>());
//函式指標
foreach(v2.begin(), v2.end(), callback<string>);
return 0;
}
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使用官方for_each
以上已實作官方for_each模板函式，以下為使用官方for_each
include
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#include <algorithm>
for_each
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#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
template<typename T>
void callback(const T& msg) {
cout << msg << " ";
}
template<typename T>
class Callback {
public:
void operator()(const T& msg) {
cout << msg << " ";
}
};
int main() {
vector<string> v2 = {"01", "02", "03", "04", "05"};
//物件函式
for_each(v2.begin(), v2.end(), Callback<string>());
//函式指標
for_each(v2.begin(), v2.end(), callback<string>);
return 0;
}
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