【C++】快速认识模板

目录

一、模板引入

二、函数模板

三、类模板

---

一、模板引入

如何实现一个通用的加法函数？

在C语言中，我们可以通过宏来实现：

#define add(T) _ADD_IMPL_##T

#define ADD_IMPL(T)              \
T _ADD_IMPL_##T (T a, T b) {     \
    return a + b;                \
}

ADD_IMPL(int);
ADD_IMPL(float);

int main()
{
    add(int)(1, 2);
    add(float)(1.0f, 2.0f);
}

但是上面的代码有很多缺点：

• 代码可读性差，宏的拼接和代码逻辑耦合
• 没法调试，宏只有展开后才能调试 ，报错信息不好阅读
• 在使用对应的函数之前，必须手动实例化，比如上面的ADD_IMPL(int)
• 需要显式写出对应的泛型类型，没法自动推导泛型类型

为了解决这些问题，C++中引入了模板。

二、函数模板

格式如下：

template<typename T1, typename T2,......,typename Tn>
返回值类型 函数名(参数列表){}

template<typename T>
T add(T a, T b) 
{
    return a + b;
}

template int add<>(int, int); // 显式实例化

int main()
{
    add<int>(1, 2); // 显式指定模板参数 T
    add(1, 2); // 自动推导模板参数 T
    add(1.0f, 2.0f); // 自动推导并且隐式实例化
}

三、类模板

格式如下：

template<class T1, class T2, ..., class Tn> 
class 类模板名
{
 // 类内成员定义
};   

template<class T>
class Vector
{ 
public :
     Vector(size_t capacity = 10)
        : _pData(new T[capacity])
        , _size(0)
        , _capacity(capacity)
    {}
    // 使用析构函数演示：在类中声明，在类外定义。
    ~Vector();
    void PushBack(const T& data)；
    void PopBack()；
    // ...
    size_t Size() {return _size;}
    T& operator[](size_t pos)
    {
        assert(pos < _size);
        return _pData[pos];
    }
    
private:
    T* _pData;
    size_t _size;
    size_t _capacity;
 };
 
// 注意：类模板中函数放在类外进行定义时，需要加模板参数列表
template <class T>
 Vector<T>::~Vector()
 {
    if(_pData)
        delete[] _pData;
    _size = _capacity = 0;
 }


int main()
{
    // Vector类名，Vector<int>才是类型
    Vector<int> s1;
    Vector<double> s2;
    return 0;
}