13、泛型与模板：C++和Java中的类型参数化编程

泛型与模板：C++和Java中的类型参数化编程

1. 泛型与模板简介

在传统编程中，为不同数据类型编写代码时会遇到诸多问题。例如，在C语言中，若要实现一个存储整数的链表程序，当需要存储浮点数或字符串时，就必须重新编写一个新程序。虽然这些不同版本的链表程序在结构上有很多相似之处，但它们在功能上不能相互替换。

在C++和Java中，为了解决这些问题，分别引入了模板（templates）和泛型（generics）的概念。模板或泛型程序可以是一个类或方法，通过一个变量进行参数化，这个变量可以实例化为不同的类型。

1.1 C++中的链表示例

普通的C++链表类可能如下所示：

class LinkedList {
    struct Node {
        Node* next;
        int val;
    };
    Node* head;
public:
    // public interface of the class
};

由于 Node 结构体中的 val 成员被定义为 int 类型，这个链表只能存储整数。而参数化后的版本如下：

template<class T> class LinkedList {
    struct Node {
        Node* next;
        T val;
    };
    Node* h