C++ templates初阶

  C++ templates的最初发展是为了建立“类型安全”的容器如：vector，list和map。但是随着templates的发展，有人意识到C++ templates机制本身就是一步完整的图灵机：它可以被用来计算任何可以计算的值，于是导出了模板元编程，创造出了“在C++编译器内执行并于编译完成时停止执行”的程序。

一、C++模板

• 泛型编程
   关于泛型编程就是编写与类型无关的通用代码，是代码复用的一种手段。而模板是泛型编程的基础。模板又可以分为函数模板和类模板。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，根据实参类型产生函数的特定类型版本。
• 函数模板
   模板是一个蓝图，它本身并不是函数，是编译器用使用方式产生特定具体类型函数的模具。所以其实模板就是将本来应该我们做的重复的事情交给了编译器在编译器编译阶段，对于模板函数的使用，编译器需要根据传入的实参类型来推演生成对应类型的函数以供调用。比如：当用double类型使用函数模板时，编译器通过对实参类型的推演，将T确定为double类型，然后产生一份专门处理double类型代码，对于字符类型也是如此。在实现函数模板的实例化时可以分为隐式实例化和显式实例化。

1.隐式实例化：让编译器根据实参推演模板参数的实际类型
2.显式实例化：在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

   对于函数模板参数的匹配则又可以分为以下几点：

一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在，而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函数
. 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
显式指定一个空的模板实参列表，该语法告诉编译器只有模板才能来匹配这个调用， 而且所有的模板参数都应该根据实参演绎出来
模板函数不允许自动类型转换，但普通函数可以进行自动类型转换

• 类模板
   类模板中函数放在类外进行定义时，需要加模板参数列表，类模板实例化与函数模板实例化不同，类模板实例化需要在类模板名字后跟<>，然后将实例化的类型放在<>中即可，类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类。