模板

1、模板

1、模板的使用
:template<typename 类型>
1.1、隐式调用：myswap(d1,d2);编译器自动判断类型，通知函数
1.2、显示调用: myswap(d1,d2);<>中写的是处理的数据类型

2、模板的实现机制
模板并不是真正的将数据类型传递给函数，数据类型是无法传递的，模板实际上是根据调用的时候来如果没有就创建相应的函数，有就直接调用。
模板的两次编译
2.1、对模板本身
2.2、调用时对调用的语句进行编译。
3、实例

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T>
void print(T a, T b)
{
    cout << "a = " << a << ", b = " << b << endl;
}

void print(int a, int b)
{
    cout << "int" << endl;
}

template <typename T, typename T2>
void print(T a, T2 b)
{
    cout << "a = " << a << ", b = " << b << endl;
}

// 1、隐式调用过程中不支持类型的自动转换
// 2、当普通函数和函数模板都可以调用的时候，优先调用普通函数
// 3、当函数模板可以提供更优选择的时候，优先调用函数模板
// 4、函数模板支持重载
int main()
{
    int a  = 10;
    int b = 20;
    char c = 'A';

    //print(a, c);
    //print<int>(a, c);
    print<char>(a, c);

    //print(a, b);
    //print(a, c);
    return 0;
}

// 模板的实现机制：
// 模板并不是真的将类型作为参数进行传递
// 根据调用的时候来创建 相应类型的函数 ==>  模板： 生成函数的样本
// 模板两次编译：第一次是对模板本身编译，第二次是在调用对调用语句进行编译
// 函数模板  模板函数
int main2()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    print<int>(a, b); // 编译器会找 print_ii 如果存在直接调用，如果不存在，通过模板进行创建
    print<int>(a, b);   //print_ii已经存在，会直接调用
    print<double>(1.2, 3.4);

    return 0;
}

2、函数模板

1、意义：为了将算法与数据类型分离，从而可以专心算法的研究不需要考虑类型的区分

2、注意点：
2.1、隐式调用过程中，不支持类型的自动转换，也就是说不能传2种类型的数据
2.2、当普通函数与函数模板都可以调用的时候，优先使用普通函数
2.3、但是，在函数模板可以提供更优选择的时候，使用函数模板。
2.4、函数模板可以重载
3、实例

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T>
void my_swap(T &a,T &b)
{
    T tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}

template <typename T>
void my_print(T a,T b)
{
    cout<< "a = "<<a<<",b = "<<b<<endl;
}

template <typename T>
void my_sock(T *a, int len)
{
    for(int i = 0;i < len-1;i++)
    {
        for(int j = 0;j < len-1-i;j++)
        {
            if(a[j]>a[j+1])
                my_swap(a[j],a[j+1]);
        }
    }
}

template <typename T>
void my_print(T *a,int len)
{
    for(int i = 0;i < len;i++)
    {
        cout<<a[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

//模板---->实现算法与数据类型分离，可以专注算法。
int main1()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    my_swap(a,b);       //隐式调用
    my_print(a,b);

    double a1 = 1.34;
    double b1 = 2.44;
    my_swap<double>(a1,b1);     //显示调用
    my_print(a1,b1);

    return 0;
}


//用模板写排序（冒泡）
int main()
{
    int a[] = {4,3,2,1,5,22,4};
    int len1 = sizeof(a)/sizeof(a[0]);
    my_sock(a,len1);
    my_print(a,len1);

    double b[] = {-1.2,3.1,2.7,-1.7,5.1,-22.1,4.7};
    double len2 = sizeof(b)/sizeof(b[0]);
    my_sock(b,len2);
    my_print(b,len2);

    char c[]="sadadadsfsfgdfah";
    double len3 = sizeof(c)/sizeof(c[0])-1;
    my_sock(c,len3);
    my_print(c,len3);

    string d[]={"sas","sdfd","23effs","4323"};
    double len4 = sizeof(d)/sizeof(d[0]);
    my_sock(d,len4);
    my_print(d,len4);


    return 0;
}

3、类模板

1、类—>类模板：实现各种通用的数据类型

2、使用类模板的时候，禁止使用隐式转换（系统不知道你的类自然不能自动识别）
函数模板成员在类的外部进行实现，必须全部写成模板函数

#include <iostream>

using namespace std;

// 类模板
// 函数 ---> 函数模板 ---> 实现通用算法
// 类  ----> 类模板  --->  实现各种通用的数据类型
template <typename T>
class Test
{
public:
    Test(T a)
    {
        this->a = a;
    }
    void show()
    {
        cout << a << endl;
    }
protected:
    T a;
};

// 1、派生具体的类
class Child1 : public Test<int>
{
public:
    Child1(int a, int b):Test<int>(a)
    {
        this->b = b;
    }
private:
    int b;
};

// 2、派生模板类
template <typename T>
class Child2 : public Test<T>
{
public:
    Child2(T a, T b):Test<T>(a)
    {
        this->b = b;
    }
private:
    T b;
};

// 模板对象作为参数传递
// 1、写普通函数
void func(Test<int> &t)
{
    t.show();
}
//2、模板函数
template <typename T>
void func1(Test<T> &t)
{
    t.show();
}

// ******类模板不允许隐式调用
int main()
{
    Test<int> t1(10);
    t1.show();

    Test<double> t2(1.2);
    t2.show();

    func(t1);
    // func(t2);

    func1<int>(t1);
    func1<double>(t2);

    return 0;
}

3、类模板的友元函数
3.1、友元函数在类之前声明
3.2、类要对函数进行友元声明

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T>
class Complex;

template <typename T>
ostream &operator <<(ostream &out,Complex<T> &c);

template <typename T>
class Complex
{
    friend ostream &operator << <T>(ostream &out,Complex &c);
public:
    Complex();
    Complex(T a,T b);
    Complex operator =(Complex &c);
    void show();
private:
    T a;
    T b;
};

template <typename T>
Complex<T>::Complex(T a,T b)
{
    this->a = a;
    this->b = b;
}

template <typename T>
void Complex<T>::show()
{
    if(b == 0)
        cout << a;
    else if(b < 0)
        cout << a << " - "<<b*-1<<"i";
    else if(b > 0)
        cout << a << " + "<<b<<"i";
    cout<<endl;
}

template <typename T>
ostream &operator <<(ostream &out, Complex<T> &c)
{
    if(c.b == 0)
        cout << c.a;
    else if(c.b < 0)
        cout << c.a << " - "<<c.b*-1<<"i";
    else if(c.b > 0)
        cout << c.a << " + "<<c.b<<"i";

    return out;
}

template <typename T>
Complex<T> Complex<T>::operator =(Complex &c)
{
    a = c.a;
    b = c.b;
    return *this;
}

int main()
{
    Complex<int> c(1,2);
    Complex<int> c1;
    c.show();
    cout<<c<<endl;
    c1 = c;
    c1.show();

    return 0;
}

4、使用类模板与类的区别
类模板分文件写的时候，头文件要包含.cpp文件
写类模板的时候将实现文件命名为.hpp文件，表明是可以被包含的实现文件