C++ 函数模板和排序的函数模板

1.函数模板的声明

函数模板可以用来创建一个通用的函数，以支持多种不同的形参，避免重载函数的函数体重复设计。它的最大特点是把函数使用的数据类型作为参数。

函数模板的声明形式为：

template<typename 数据类型参数标识符>

<返回类型><函数名>(参数表)

{

函数体

}

其中，template是定义模板函数的关键字；template后面的尖括号不能省略；typename（或class)是声明数据类型参数标识符的关键字，用来说明它后面的标识符是数据类型标识符。这样，在以后定义的这个函数中，凡希望根据实参数据类型来确定数据类型的变量，都可以用数据类型参数标识符来说明，从而使这个变量可以适应不同的数据类型。例如：

template

T func(T x, int y)

{

T x;

//……

}

函数模板只是声明了一个函数的描述即模板，不是一个可以直接执行的函数，只有根据实际情况用实参的数据类型代替类型参数标识符之后，才能产生真正的函数。

关键字typename也可以使用关键字class，这时数据类型参数标识符就可以使用所有的C++数据类型。

2.模板函数的生成

函数模板的数据类型参数标识符实际上是一个类型形参，在使用函数模板时，要将这个形参实例化为确定的数据类型。将类型形参实例化的参数称为模板实参，用模板实参实例化的函数称为模板函数。模板函数的生成就是将函数模板的类型形参实例化的过程。

使用中应注意的几个问题：

⑴ 函数模板允许使用多个类型参数，但在template定义部分的每个形参前必须有关键字typename或class，即：

template<class 数据类型参数标识符1，…，class 数据类型参数标识符n>

<返回类型><函数名>(参数表)

{

函数体

}

⑵ 在template语句与函数模板定义语句之间不允许有别的语句。如下面的声明是错误的：

template

int I;

T min(T x,T y)

{

函数体

}

⑶ 模板函数类似于重载函数，但两者有很大区别：函数重载时，每个函数体内可以执行不同的动作，但同一个函数模板实例化后的模板函数都必须执行相同的动作

3. 函数模板的异常处理

函数模板中的模板形参可实例化为各种类型，但当实例化模板形参的各模板实参之间不完全一致时，就可能发生错误，C++中，函数模板与同名的非模板函数重载时，应遵循下列调用原则：

• 寻找一个参数完全匹配的函数，若找到就调用它。若参数完全匹配的函数多于一个，则这个调用是一个错误的调用。

• 寻找一个函数模板，若找到就将其实例化生成一个匹配的模板函数并调用它。

• 若上面两条都失败，则使用函数重载的方法，通过类型转换产生参数匹配，若找到就调用它。

•若上面三条都失败，还没有找都匹配的函数，则这个调用是一个错误的调用。

在前期做了一份sort(),qsort()的用法分析，链接如下：

http://blog.youkuaiyun.com/zzzmmmkkk/archive/2009/06/13/4266888.aspx

但是qsort()需要自己编写一个比较器函数,同时不支持C++集合类，那么就可以自己编写一个模板函数来实现.

4.排序函数模板的实现

该函数模板使用冒泡法对集合元素进行排序，参数说明：

collection        集合对象，集合对象必须提供 [] 操作。

element          集合元素，该参数的作用仅仅是确定集合元素类型，参数的值没有用，建议取集合的第一个元素。集合元素必须提供复制、赋值和比较操作。

count            集合元素的数目

ascend          表明排序时使用升序(true)还是降序(false)

该函数模板支持C++数组以及MFC集合CStringArray、CArray。

代码如下：

template  <typename COLLECTION_TYPE,typename ELEMENT_TYPE>

void   BubbleSort(COLLECTION_TYPE collection[],ELEMENT_TYPE element,int count,bool ascend=true)

{

int j,element_flag;

int k=count-1;

while(k>0)

{

element_flag=0;

for(j=element;j<k;j++)

{

if(ascend)

{

if(collection  [j]   >   collection [j+1])

{

COLLECTION_TYPE temp=collection  [j];

collection [j]   =  collection  [j+1];

collection  [j+1]   =   temp;

element_flag=j;

}

}

else

{

if(collection  [j]   <  collection [j+1])

{

COLLECTION_TYPE temp=collection  [j];

collection [j]   =  collection  [j+1];

collection  [j+1]   =   temp;

element_flag=j;

}

}

}

k=element_flag;

}

}

利用它对整型数组进行排序，

int ArrayInt[]={29,12,4,34,56,0,8,6,18,32};

BubbleSort(ArrayInt,0,10,false);//如果省去false讲按默认的true排列

对整数集合按升序排序：

CArray <int, int> collectionInt;

collectionInt.Add(34);

collectionInt.Add(90);

collectionInt.Add(6);

collectionInt.Add(91);

collectionInt.Add(37);

collectionInt.Add(21);

collectionInt.Add(187);

BubbleSort(collectionInt, collectionInt[0],collectionInt.GetSize());

对字符串数组的排列：

string arrayString[4] = {“jackjones”, “lee”, “levi’s”,“boss”};

BubbleSort(arrayString,0,4,false);

对一个字符串集合按降序排序：

CStringArray collectionString;

collectionString.Add(“jackjones”);

collectionString.Add(“lee”);

collectionString.Add(“levi’s”);

collectionString.Add(“boss”);

BubbleSort(collectionString, collectionString[0],

collectionString.GetSize(), false);