c++函数模板

本文详细介绍了C++中的函数模板,包括重载模板、模板的局限性、显示具体化及其规则。讨论了编译器如何选择使用合适的函数版本,并通过示例展示了部分排序规则。同时,文章探讨了C++11中为解决模板函数类型不确定性引入的关键字decltype及后置返回类型的新语法。

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一、函数模板

  1. 函数模板使用泛型来定义函数,其中的泛型可用具体的类型(如 int 或double)替换。
  2. 通过将类型作为参数传递给模板,可使编译器生成该类型的函数。
  3. 由于模板允许以泛型的方式编写程序,因此有时也被称为通用编程。
  4. 由于类型是用参数表示的,因此模板特性有时也被称为参数化类型。
  5. 关键字:template和typenametypename可用class替换,类型名:类型名可用任意选择,许多程序员都使用简单的名称,如:T

实例:

int main()
{
   
    int i=10;
    int j=20;
    cout<<"i,j="<<i<<","<<j<<endl;
    cout<<"Using compiler-generated int swapper:"<<endl;
    Swap(i,j);//接受两个int
    cout<<"Now i,j="<<i<<","<<j<<endl;

    double x=24.5;
    double y=81.7;
    cout<<"x,y="<<x<<","<<y<<endl;
    cout<<"Using compiler-generated double swapper:"<<endl;
    Swap(x,y);///接受两个double
    cout<<"Now x,y="<<x<<","<<y<<endl;
    return 0;
}
template<class T>
void Swap(T &a,T &b)
{
   
    T temp;
    temp=a;
    a=b;
    b=temp;
}

在这里插入图片描述

1.重载的模板

需要多个对不同类型使用同一种算法的函数时,可使用模板,为满足这种需求,可用像重载常规函数定义那样重载模板定义。

和常规重载一样,被重载的模板的函数特征必须相同。

实例:

#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
void Swap(T &a,T &b);

template<class T>
void Swap(T*a,T*b,int n);
void Show(int a[]);
const int Lim=8;

int main()
{
   
    int i=10;
    int j=20;
    cout<<"i,j="<<i<<","<<j<<endl;
    cout<<"Using compiler-generated int swapper:"<<endl;
    Swap(i,j);
    cout<<"Now i,j="<<i<<","<<j<<endl;

    int d1[Lim]={
   0,7,0,4,1,7,7,6};
    int d2[Lim]={
   0,7,2,0,1,9,6,9};
    cout<<"Original arrays:"<<endl;
    Show(d1);
    Show(d2);
    Swap(d1,d2,Lim);
    cout<<"Swapped arrays:"<<endl;
    Show(d1);
    Show(d2);
    return 0;
}
template<class T>
void Swap(T &a,T &b)
{
   
    T temp;
    temp=a;
    a=b;
    b=temp;
}
template<class T>
void Swap(T a[], T b[],int n)
{
   
    T temp;
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
   
        temp=a[i];
        a[i]=b[i];
        b[i]=temp;
    }
}
void Show(int a[])
{
   
    cout<<a[0]<<a[1]<<"/";
    cout<<a[2]<<a[3]<<"/";
    for(int i=4;i<Lim;i++)
        cout<<a[i];
    cout<<endl;
}

在这里插入图片描述

2.模板的局限性

假设有如下模板函数:

template<class T>
void f(T a,T b)
{
   ...}

通常,代码假定可执行那些操作。例如,下面的代码假定定义了赋值,但如果T为数组。假设将不成立:

a = b;

同样,下面的语句假设定义了<,但如果T为结构,该假设便不成立:

if(a>b)

另外,为数组名定义了运算符>,但由于数组名为地址,因此它比较的是数组的地址,而这可能不是您希望的,下面的语句假定为类

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