C++开发基础——函数模板

一，函数模板

1.基础概念

模板编程是C++中泛型编程的基础。

一个模板可以是创建类或者函数的蓝图。

模板编程分两种，分别是算法抽象的模板、数据抽象的模板。算法抽象的模板以函数模板为主，数据抽象的模板以类模板为主。

基于函数模板生成的函数定义被称为模板的一个实例。

模板的定义以关键字template开始，后跟一个由尖括号"<>"括起来的模板参数列表。

2.函数模板的简单样例

函数模板的开头：template

定义模板参数的关键字：typename

模板参数样例：T1, T2

函数参数样例：a, b

template <typename T1, typename T2>
void func(T1 a, T2 b)
{
    //process code
}

补充：在C++98标准添加关键字typename之前，C++也可以使用关键字class来为函数模板创建模板参数列表。

代码样例：

template <class T>
void Swap(T &a, T &b)
{
    T temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

3.函数模板的实例化

函数模板的实例化是指，编译器根据函数模板和具体的数据类型生成函数定义。

函数模板在实例化以后，模板参数会变成具体的数据类型，比如int, char等。

对于某一种具体的数据类型，比如int，无论以这个数据类型调用多少次函数模板，最后只生成一次该类型的模板实例。

所以，对于相同的数据类型，第一次调用函数模板的时候才会生成实例，后面再次调用的时候，都是直接使用该实例。

当编译器遇到一个函数模板的定义时，并不会马上生成相关代码，只有当我们将函数模板实例化成一个函数定义时，编译器才会生成代码。

代码样例：

a.函数模板

template <typename T>
T add(T num1, T num2) {
   return (num1 + num2);
}

b.函数模板的实例化

int result1 = add<int>(2, 3);
double result2 = add<double>(2.2, 3.3);

实例化过程的图示：