泛型编程——模板函数

一、基本概念

1、作用：建立一个通用函数，函数返回值类型和形参类型可以不具体制定，用一个虚拟的函数代表。解决逻辑相同，参数和返回值类型不同的重复写代码问题，提高代码复用性（类型参数化）

1、作用：

2、语法：

template<typename T>：template，typename（可以替换成class）：关键字， T：类型（可以改变名字，通常写作T）

函数声明和定义

3、调用方式

（1）、直接调用，编译器自动识别数据类型

（2）、显示调用，先告诉编译器<类型>

#include<iostream>
using namespace std;
普通交换,内核都一样，但是因为参数不一样，其它都一样，确重复写了很多次
//void swapInt(int &a,int &b)
//{
//	int temp = a;
//	a = b;
//	b = temp;
//}
//void swapDouble(double &a,double &b)
//{
//	double temp = a;
//	a = b;
//	b = temp;
//}
//void test()
//{
//	int a = 10;
//	int b = 20;
//	swapInt(a, b);
//	cout << "a= " << a << endl;
//	cout << "b= " << b << endl;
//	double c = 1.1;
//	double d = 2.1;
//	swapDouble(c,d);
//	cout << "c= " << c << endl;
//	cout << "d= " << d << endl;
//}
//函数模板
template<typename T>//声明一个模板，告诉编译器后面代码中紧跟着T不报错，T是通用的类型
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp;
	temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
void test()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	//调用
	mySwap(a, b);//1、自动推导类型
	cout << "a= " << a << endl;
	cout << "b= " << b << endl;
	//2、显示指定类型
	double c = 1.1;
	double d = 2.1;
	mySwap	<double>(c, d);
	cout << "c= " << c << endl;
	cout << "d= " << d << endl;
}
int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

二、函数模板注意事项

1、自动类型参数推导，必须推导出一致的数据类型，才可以使用

2、模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用

 此时只能用显示调用：func<int>();就不会报错

三、函数模板案例

封装函数模板，可以对不同数据类型数组进行排序；排序规则从大到小，排序算法为选择排序；

分别利用char数组和int数组进行测试

#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
void mySwap(T& a,T& b)
{
	T temp;
	temp = a;
	a = b;
	b = temp;

}
template<class T>
void mySort(T arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		int max = i;//认定最大值的下标
		for (int j = i + 1; j < len; j++)
		{
			if (arr[max] < arr[j])//认定的最大值比遍历的数值要小，说明j下标的元素才是真正的最大值
			{
				//更新最大值下标
				max = j;
			}
		}
		if (max != i)
		{
			//交换max和i下标元素
			mySwap(arr[max], arr[i]);
		}
	}
}
template<class T>
void printArray(T arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	char charArr[] = "badcef";
	mySort(charArr, sizeof(charArr)/sizeof(char));
	printArray(charArr, sizeof(charArr)/sizeof(char));
}
void test02()
{
	int intArr[] = { 7,5,6,3,2,9 };
	mySort(intArr, sizeof(intArr)/sizeof(int));
	printArray(intArr, sizeof(intArr)/sizeof(int));
}
int main()
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

四、普通函数和函数模板的区别

1、普通函数调用可以发生隐式类型转换

2、函数模板用自动类型推导，不可以发生隐式类型转换

3、函数模板用显示指定类型，可以发生隐式类型转换

建议使用显示指定类型，调用函数模板，因为可以自己确定通用类型T

 五、普通函数与函数模板调用规则

1、如果普通函数和函数模板（同一个函数）都可以实现，优先调用普通函数

2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板 print<>(a,b);

3、函数模板也可以发生重载

4、如果函数模板可以产生更好匹配优先调用函数模板

建议：普通函数和函数模板不要同时出现

六、模板的局限性

模板不是万能的，比如字符类型的比较，自定义类型的（运算符未重载）的运算。

总结：利用具体化的模板，可以解决是、自定义类型的通用化（函数前面要加template<>）

学习模板并不是为了写模板，而是在STL能够运行系统提供的模板