C++系列-泛型编程概念及函数模板

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白云泉
唐代：白居易
天平山上白云泉，云自无心水自闲。
何必奔冲山下去，更添波浪向人间。

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泛型编程的引入

想要比较两个整形数据的大小，写一个形参数是整形的函数。想要比较两个浮点型数据的大小，写一个形参是浮点型的函数。想要比较两个字符的ascii码的大小，写一个形参是char的函数。实际上几个函数的代码都差不多，那你觉得啰里八嗦写了一堆代码，烦不烦？
所以，如果可以把数据类型也作为一种可以灵活传递的参数，就太人性了。这种编程就是泛型编程了。

泛型，广泛的类型，指的仍是一种数据类型，它是一种通用类型，它可以代替其它多种类型，这个方法可以大规模的减少程序代码的编写量和重复性。泛型编程利用的主要技术是模板。

模板

C++中有两种模板机制：函数模板，类模板

函数模板

• 函数的返回类型和形参的类型可以不具体指定，用代号T来表示，T称为泛型（generic type）。使用这种类型占位符的编程方式就叫泛型编程。
• 在函数调用的时候再去确认T的实际类型。
• 语法: template, 在有了这个声明后，其下紧跟的函数就是一个函数模板。template：声明创建模板，typename：表明其后的符号代表一种数据类型，也可以用class代替。后面可以有多个typename。T：通用数据类型，也可以用其它符号代替。
• 函数模板的两种实现方式
  – 自动类型转换
  – 显式指定类型，推荐。

code:
# include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>	// 声明一个模板，告诉编译器后面代码中紧跟着的T是一个通用数据模型	
T max_2(T a, T b)		// T是抽象的一个类型，在使用的时候再确定具体类型
{
   
   
	T result = a > b ? a : b;
	cout << "the max value: " << result << endl;
	return result;
}

template <typename T>	// 声明一个模板，告诉编译器后面代码中紧跟着的T是一个通用数据模型
void swap_2(T &a, T &b)	// T是抽象的一个类型，在使用的时候再确定具体类型
{
   
   
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int main()
{
   
   
	max_2(8, 5);
	max_2(8.6, 9.5);
	int a = 666;
	int	b = 888;
	cout << "原始的a: " << a << ", 原始的b: " << b << endl;
	swap_2(a, b);		// 模板实现的方式是自动类型转换
	cout << "交换后的a: " << a << ", 交换后的b: " << b << endl;
	
	float c = 666.666;
	float d = 888.888;
	cout << "原始的c: " << c << ", 原始的d: " << d << endl;
	swap_2<float>(c, d);		// 模板实现的方式是显式指定类型
	cout << "交换后的c: " << c << ", 交换后的d: " << d << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

result:
the max value: 8
the max value: 9.5
原始的a: 666, 原始的b: 888
交换后的a: 666, 交换后的b: 888
原始的c: 666.666, 原始的d: 888.888
交换后的c: 888.888, 交换后的d: 666.666

函数模板注意事项

• 如果使用自动类型推导，如果只使用类型T，则必须要能推导出一致的数据类型T。
• T必须要有确定的类型，可以使用显示指示类型方式直接指定。

code:
#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
void swap_1(T& a, T& b)	// T是抽象的一个类型，在使用的时候再确定具体类型
{
   
   
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

template <typename T>
void print_info()
{
   
   
	cout