两种C++模板的使用

函数模板( Function templates)

模板(Templates)使得我们可以生成通用的函数，这些函数能够接受任意数据类型的参数，可返回任意类型的值，而不需要对所有可能的数据类型进行函数重载。这在一定程度上实现了宏（macro）的作用。它们的原型定义可以是下面两种中的任何一个：

template <typename identifier> function_declaration;
template <class identifier> function_declaration;

上面两种原型定义的不同之处在关键字class 或 typename的使用。它们实际是完全等价的，因为两种表达的意思和执行都一模一样。

在函数中使用模板typename

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
 
template <typename Tx>  //这一句的作用就是定义Tx参数类型，根据传入的数据类型确定
 
void insertsort(vector<Tx> &numbers){//插入排序
      int numlen=numbers.size();
      int flag;
      Tx temp;
      for (int i=1;i<numlen;i++){
            temp=numbers[i];
            for (flag=i;flag>0&&numbers[flag-1] > temp;flag--)
                 numbers[flag]=numbers[flag-1];
            numbers[flag] = temp;
      }
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
      int a[]={9,8,7,6,5,4,3,2,1};
      char b[]={'j','f','e','d','c','b','a'};
      vector<int> numbers(a,a+9);
      vector<char> character(b,b+7);
      insertsort(numbers);
      insertsort(character);
      for (int i=0;i<character.size();i++)
            cout<<character[i]<<" ";
      cout<<endl;
      system("pause");
}

以上代码为插入排序的函数实现，输入有两种格式一种是int型，一种为char型。通过template < typename Tx> 来确定传入参数
输出结果均已排好序。

在函数中使用模板class

#include "stdafx.h"
#include <iostream>

template <class Ty> Ty getMin (Ty a, Ty b) {
    Ty res;
    res = a<b ? a : b;
    return res;
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
      int a[2]={123,321};
      char b[2]={'g','p'};
      int numMin=getMin(a[0],a[1]);//传入为int
      char charMin=getMin(b[0],b[1]);//传入为char
      cout<<numMin<<endl<<charMin<<endl;
      system("pause");
}

在这个样例中，a、b、res都为Ty型， 即在class模板声明时在class 后边所接的Ty参数
3. 在类中使用模板
我们也可以定义类模板（class templates），使得一个类可以有基于通用类型的成员，而不需要在类生成的时候定义具体的数据类型，例如：

//test.h
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
 
template <class Tz>
class Stacks{
private:
      std::vector<Tz> elems;
public:
      void push_e(Tz const &in);
      void pop_e();
      Tz top_e();
      bool empty_e() const{
            return elems.empty();
      }
};
 
template <class Tz>
void Stacks<Tz>::push_e(Tz const &in){
      elems.push_back(in);
}
 
template <class Tz>
void Stacks<Tz>::pop_e(){
      if (elems.empty()) throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");
      elems.pop_back();
}
 
template <class Tz>
Tz Stacks<Tz>::top_e(){
      if (elems.empty()) throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");
      return elems.back();
}

//test.cpp
#include "stdafx.h"

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{ 
     Stacks<std::string> string_elems;
     Stacks<int> int_elems;
     string_elems.push_e("Hello world");
     int_elems.push_e(1001);
     int_elems.push_e(1002);
     cout<<int_elems.top_e()<<endl;
     int_elems.pop_e();
     cout<<int_elems.top_e()<<endl<<string_elems.top_e()<<endl;
     system("pause");
}

运行结果如下：

在上述类模板的使用中定义了class Stacks,类型为template <class Tz>
使用STL vector作为容器，存入不同类型的数据。
这个类实现了以下几个功能 pop（弹出最后一个元素）、push（在最后插入一个元素）、Isempty（判断容器是否为空）、top（返回最后一个元素）
如下是笔者在编写该段程序时遇到需要注意的点 ：

• void Stacks<Tz>::pop_e()在写函数的定义时必须要在类的后边加上< Tz >模板参数，否则编译无法通过
• 每个函数的定义前都需要加 template <class Tz>

注：
最近在搬砖的时候发现了如下一种模板的用法，
template <typename BaseType = QGraphicsItem >

这句也可以在github qdraw项目里找到，最后在《c+=11primer》中找到了这种用法，原文是这么写的——

如果是一个类模板为其所有模板参数都提供了默认实参，且我们希望使用这些默认实参。
template <class T = int > //T默认为int