对于函数的使用相比较于函数模板函数重载虽然可以实现一个通用的函数void Swap(int left,int right){int templeft;leftright;righttemp;}void Spwap(doubleleft,doubleright){double templeft;leftright;righttemp;}使用函数重载虽然可以实现但是也有缺点重载的函数仅仅是类型不同代码复用率比较低只要有新的类型出现时就需要用户自己增加对于的函数。代码的可维护性比较低一个出错可能所有的重载都出错。故此编写与类型无关的通用代码 是代码复用的一种手段模板是泛型编程的基础模板分为函数模板和类模板。函数模板概念函数模板代表了一个函数家族该函数模板与类型无关在使用时被参数化根据实参类型产生函数的特定类型模板。函数模板格式templatetypenameT1,typename T2,......typename Tn 对于模板类也可以使用class代替templatetemplatetypename Tvoid Swap(Tleft,Tright){T templeft;leftright;righttemp;}函数模板的原理函数模板是一个蓝图它本身并不是函数是编译器用使用方式特定具体类型函数的模板所以其实模板就是将本来应该我们应该做的重复的事情交给了编译器模板参数列表class类型1class类型2类比于函数参数列表类型 变量1类型 变量2将两者进行类比前者是定义的类型而后者是变量cpp是即关注进程也关注对象。int main(){double d12.0;double d25.0Swap(d1,d2);}templatetypename Tvoid Swap(T a,Tb){T tempa;ab;btemp;}double类型推演之后void Swap(double a,doubleb){double tempa;ab;btemp;}相当于写了一个函数然后成为了一个模板然后是T类型的在这里加上template后就可以在调用处进行类型的推演相当于不需要为了调整变量的类型来多次的构建不同类型的函数在编译器编译阶段对于模板函数的使用编译器需要根据传入的实参类型来推演生成对应类型的函数以供调用比如当用double类型使用函数模板时编译器通过对实参类型的推演将T确定为double类型然后产生一份专门处理都变了类型的代码对于字符类型也是如此。函数模板的实例化用不同类型的参数使用函数模板的时候成为函数模板的实例化 模板参数实例化分为隐式实例化和显示实例化在这里补充假如int i1是整数类型的而double m是浮点型 那么Swap(i,m);则无法实现在这里调用的只是一个模板参数的函数在这里调用两个不同类型的数据是无法成功的而如果对于templatetypename T1,typename T2void func(const T1x,const T2y){}int main(){int i1;double m1.1;func(i,m);func(i,j);//在这里的模板具有两个模板类型说明就算有两个不同的类型的实参也是可以成功运行的}隐式实例化templateclassTTAdd(constTleft,constTright){returnleftright;}intmain(){inta110,a220;doubled110.0,d220.0;Add(a1,a2);Add(d1,d2);/*该语句不能通过编译因为在编译期间当编译器看到该实例化时需要推演其实参类型通过实参a1将T推演为int通过实参d1将T推演为double类型但模板参数列表中只有一个T编译器无法确定此处到底该将T确定为int或者double类型而报错注意在模板中编译器一般不会进行类型转换操作因为一旦转化出问题编译器就需要背黑锅Add(a1, d1);*///此时有两种处理方式1.用户自己来强制转化2.使用显式实例化Add(a, (int)d);return0;}显示实例化在函数名后的中指定模板参数的实际类型intmain(void){inta10;doubleb20.0;//显式实例化Addint(a,b);return0;}如果类型不匹配编译器会尝试进行隐式类型转化如果无法转换成功编译器将会报错模板参数的匹配规则1.一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函数//专门处理int的加法函数intAdd(intleft,intright){returnleftright;}//通用加法函数templateclassTTAdd(T left,T right){returnleftright;}voidTest(){Add(1,2);//与非模板函数匹配编译器不需要特化Addint(1,2);//调用编译器特化的Add版本}对于非模板函数和同名函数模板如果其他条件相同在调动时会优先调用非模板函数而不会从该模板产生出一个实例如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数那么将选择模板//专门处理int的加法函数intAdd(intleft,intright){returnleftright;3.模板函数不允许自动类型转换但普通函数可以进行自动类型转换}//通用加法函数templateclassT1,classT2T1Add(T1 left,T2 right){returnleftright;}voidTest(){Add(1,2);//与非函数模板类型完全匹配不需要函数模板实例化Add(1,2.0);//模板函数可以生成更加匹配的版本编译器根据实参生成更加匹配的Add函数}templateclassTTAdd(constTleft,constTright){returnleftright;}intmain(){inta110,a220;doubled110.0,d220.0;Add(a1,a2);Add(d1,d2);//在这里如果只有一个参数模板但是想要传参不同类型的数据就会出现导致类型coutAdd(a1,(int)d1)endl;//推导出错的问题coutAdd((double)a1,d1)endl;//在这里通过强制类型转换来解决问题return 0;}templateclassTTAdd(constTleft,constTright){returnleftright;}intmain(){inta110,a220;doubled110.0,d220.0;Add(a1,a2);Add(d1,d2);//推到实例化coutAdd(a1,(int)d1)endl;coutAdd((double)a1,d1)endl;//显示实例化coutAddint(a1,d1)endl;在这里使用int表示的时显示实例化不用去推导了存在隐式类型的转化不存在推导错误的情况return 0;}templateclass TT*func1(int n){return new T[n];在这里由于没有使用T来定义形参那么在这里传参的过程中就无法通过实参来推导出来T表示的具体类型是什么。double*p1double(10);直接通过显示实例化来确定了T表示的类型是什么这是无法使用推导实例化的函数模板情况}int main(){int a110;double*p1func1double(10);int *p1a1;//像int short 以及long还有一些其他的表示数据大小的整型或者浮点型类型都可以进行隐式或者显示类型的转换而指针类型的就不可以进行隐式类型的转换double*p1func1double(10);//类中对于单参数或者多参数的默认构造以及拷贝都可以进行隐式类型转换能够进行隐式类型转换的数据本身的类型要是有关联的如果是拿两个完全没有任何关联的类型数据是无法进行隐式类型的转换的return 0;}类模板templateclassT1,classT2, ...,classTnclass类模板名{//类内成员定义};#includeiostreamusing namespacestd;//类模版templatetypenameTclassStack{public:Stack(size_tcapacity4){_arraynewT[capacity];_capacitycapacity;_size0;}voidPush(constTdata);private:T*_array;size_t_capacity;size_t_size;};//模版不建议声明和定义分离到两个文件.h和.cpp会出现链接错误templateclassTvoidStackT::Push(constTdata){//扩容_array[_size]data;_size;}intmain(){Stackintst1;// intStackdoublest2;// doublereturn0;}int main(){//类模板都是显示实例化Stack st1;//intStack st2;//double//在这里类模板有点类似typedef来进行一键修改但是在这里却无法实现多层的创建不同类型的栈意思就是int和double这两种类型的T无法同时存在无法同时实现int或者double这两种类型的T类型变量的存在但是使用类的模板却可以}int main(){//类模板都是显示实例化Stackintst1;//intst1.push(1);//用不同的模板参数去实例化就是不同的参数在这里栈与栈之间的类型不同Stackdoublest2;//double}类模板的实例化类模板实例化与函数模板实例化不同类模板实例化需要在类模板名字后跟然后将实例化的类型放在中即可类模板名字不是真正的类而实例化的结果才是真正的类。// Stack是类名Stackint才是类型Stackintst1;// intStackdoublest2;// double