13、模板与迭代器：C++ 编程的强大工具

模板与迭代器：C++ 编程的强大工具

一、模板概述

模板是生成具体代码的抽象配方，可用于生成函数和类。编译器利用模板为不同的函数或类生成代码，就像用饼干模具从不同类型的面团中制作饼干一样。由模板生成的实际函数或类被称为该模板的实例。

模板参数的作用与普通函数的参数类似，但普通参数是对象的占位符，而模板参数是类型和类的占位符。C++ 提供的模板实例化功能是其主要特性之一，它作为一种自动代码生成机制，能显著提高编程效率。

（一）函数模板

在许多排序算法中，我们常常需要交换一对元素，通常会通过一个单独的函数来完成。例如，交换整数的函数如下：

void swap(int& m, int& n)
{
    int temp = m;
    m = n;
    n = temp;
}

如果要交换字符串对象，则需要另一个不同的函数：

void swap(String& sl, String& s2)
{
    String temp = sl;
    sl = s2;
    s2 = temp;
}

这两个函数的功能相同，只是交换的对象类型不同。为了避免这种冗余，可以使用函数模板来替代这两个函数：

template <class T>
void swap(T& x, T& y)
{
    T tem