C++ 模板

今天讲下C++模板这一块的基础内容：
模板：
(1)函数模板
(2)类模板

1.泛型编程
在讲C++模板之前必须得说一下泛型编程
泛型编程就是指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！
比如想实现两个数的交换：
用我们之前所知道的方法就是函数重载，这是可以的，但是你想过没有，如果每来一个类型你就需要写一个对应类型的函数，这样不仅代码的复用率极低，效率低，而且代码的可维护性也低。

所以为了解决这个问题，就得用到C++的模板！

2.函数模板
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，编译器会根据用户传入的参数去自动推演生成相应类型的函数！< font>

函数模板格式：
template < typename T >
这里的typename是用来定义模板参数的关键字，也可以换成class，但不能是struct！

因此刚才的交换函数就可以变为下面这样:

template <typename T>
void swap(T& a,T& b)
{
	T tmp = a;
	a = b;
	b = tmp;
}

函数模板的实例化：
用不同的类型的参数使用函数模板时，成为函数模板的实例化，函数模板实例化分为：隐式实例化和显示实例化。
1）隐式实例化就是让编译器自己根据实参推演模板参数的实际类型
2）显示实例化就是在函数名后<>中指定模板参数的实际类型

例如下面这样：

swap<int>(a,b);

函数模板实例如下：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

template<typename T>
inline T const& Max(T const&a,T const&b)
{
	return a < b ? b:a;	
}

int main()
{
	int i = 12;
	int j = 23;
	cout<<"Max(i,j):"<<Max(i,j)<<endl;
	
	double f1 = 11.0;
	double f2 = 22.1;
	cout<<"Max(f1,f2):"<<Max(f1,f2)<<endl;
	
	string s1 = "Hello World";
	string s2 = "beautiful world";
	cout<<"Max(s1,s2):"<<Max(s1,s2)<<endl;
	return 0;
}

对于非模板函数和同名函数模板，如果其他条件都相同，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。

3.类模板
template< class T>
class 类名
{
//类成员定义
}

变量前面不再只是类名，而是类名< T>
如果成员函数的定义写在类外，还必须在成员函数的定义前再写一遍
template< class T>

类模板实例如下：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <stdexcept>
 
using namespace std;
 
template <class T>
class Stack { 
  private: 
    vector<T> elems;     // 元素 
 
  public: 
    void push(T const&);  // 入栈
    void pop();               // 出栈
    T top() const;            // 返回栈顶元素
    bool empty() const{       // 如果为空则返回真。
        return elems.empty(); 
    } 
}; 
 
template <class T>
void Stack<T>::push (T const& elem) 
{ 
    // 追加传入元素的副本
    elems.push_back(elem);    
} 
 
template <class T>
void Stack<T>::pop () 
{ 
    if (elems.empty()) { 
        throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack"); 
    }
    // 删除最后一个元素
    elems.pop_back();         
} 
 
template <class T>
T Stack<T>::top () const 
{ 
    if (elems.empty()) { 
        throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack"); 
    }
    // 返回最后一个元素的副本 
    return elems.back();      
} 
 
int main() 
{ 
    try { 
        Stack<int>         intStack;  // int 类型的栈 
        Stack<string> stringStack;    // string 类型的栈 
 
        // 操作 int 类型的栈 
        intStack.push(7); 
        cout << intStack.top() <<endl; 
 
        // 操作 string 类型的栈 
        stringStack.push("hello"); 
        cout << stringStack.top() << std::endl; 
        stringStack.pop(); 
        stringStack.pop(); 
    } 
    catch (exception const& ex) {                    //异常处理
        cerr << "Exception: " << ex.what() <<endl; 
        return -1;
    } 
}