C++初阶模板

     对于算法逻辑相似但储存数据类型不同的代码，重新写一份代码的话复用率低且代码冗余。编写与类型无关的通用代码，在使用时被参数化并根据实参类型产生函数，达到复用的效果。这种方法叫做泛型编程，而模板是泛型编程的基础。

一、函数模板

1.函数模板格式及实例化

template<typename T1，typename T2，......,typename Tn>

返回类型 函数名（参数列表）{}，注：typename也可以用class代替

template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
return left + right;
}

        用不同类型的参数使用函数模板时，称为函数模板的实例化。模板参数实例化分为：隐式实例化和显式实例化。

隐式实例化：编译器根据实参推演模板参数的实际类型，如果参数类型多于模板参数类型，编译器无法确定类型，编译就会报错。

int main()
{
    int a=10,b=20;
    double c=3.14,d=1.1;
    Add(a,b);
    Add(c,d);
    //Add(a,d);编译会报错

    return 0;
}

显示实例化：在函数名后<>中指定模板参数的类型，需要注意的是如果发生了类型转化模板参数前需要加上const（原因：模板参数对类型转化产生的临时常量进行了引用，避免权限的放大）。

int main()
{
int a = 10;
double b = 20.0;
// 显式实例化
Add<int>(a, b);
return 0;
}

2.函数模板原理

        函数模板就像一张蓝图，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。

 3.模板参数的匹配原则

         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。

// 专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right)
{
 return left + right;
}
// 通用加法函数
template<class T>
T Add(T left, T right)
{
 return left + right;
}
void Test()
{
 Add(1, 2); // 与非模板函数匹配，编译器不需要特化
 Add<int>(1, 2);//调用编译器特化的函数
}

        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。
 

// 专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
// 通用加法函数
template<class T1, class T2>
T1 Add(T1 left, T2 right)
{
return left + right;
}
void Test()
{
Add(1, 2); // 与非函数模板类型完全匹配，不需要函数模板实例化
Add(1, 2.0); // 模板函数可以生成更加匹配的版本，编译器根据实参生成更加匹配的Add函
数

二、类模板

格式：

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)
    {}
    
    ~Vector();
    //......
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;
}

实例化：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。

// Vector类名，Vector<int>才是类型
Vector<int> s1;
Vector<double> s2;