C++模板与泛型编程详解-优快云博客

void swap(int& left, int& right)
{
	int tmp = left;
	left = right;
	right = tmp;
}
void swap(double& left, double& right)
{
	double tmp = left;
	left = right;
	right = tmp;
}
void swap(char& left, char& right)
{
	char tmp = left;
	left = right;
	right = tmp;
}

可以用函数重载来实现，但也会有一些问题

1、函数重载只是类型不同，代码复用率比较低，如果有新的类型出现，就要增加对应的函数，代码显得十分冗余。

2、代码的可维护性比较低，代码中一个出错可能导致重载都出错。

所以为了解决这个问题，C++设计了模板，如同模具一样，给这个模具填充不同的材料（类型），来不同材料的铸件（生成具体类型的代码）。

三、函数模板

1、函数模板的概念

函数模板代表了一个函数家族，函数模板与代码类型无关。在使用的时候被参数化。根据传入的实参类型来产生具体的函数类型。

2、函数模板定义格式

返回值类型函数名（参数列表）{}

示例：实现交换函数模板

template<typename T>
void swap(T& left, T& right)
{
	T tmp = left;
	left = right;
	right = tmp;
}

3、函数模板原理

函数模板是一个蓝图，它本身并不是函数，是让编译器产生特定具体类型函数的模具，所以模板就是将我们重复做的事情交给了编译器。

在编译阶段，编译器会根据传入实参的具体类型来生成对应类型的函数。如上图所示：当double类型使用函数模板时，编译器会根据实参类型的推演，将T确定为double类型，然后产生一份专门处理double类型的代码。int类型，char类型也是如此。

4、函数模板实例化

函数模板实例化有两种方式：自动类型推导和显示指定类型

1、自动类型推导：让编译器根据实参来推演模板参数的实际类型

2、显示指定类型：在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

template<typename T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
	return left + right;
}
void test02()
{
	//自动类型推导
	int a1 = 10, a2 = 20;
	cout << Add(a1, a2) << endl;

	//显示指定类型
	double d1 = 10.0, d2 = 20.0;
	cout << Add<double>(d1, d2) << endl;

	//自动类型推导要推导出一致的数据类型T才可以使用
	//cout << Add(a1, d1) << endl;
	//该情况编译器会报错
	//编译器通过实参a1推导出T为int类型，实参d2推导出T为double类型
	//编译器无法确定T为int或者double而报错
    

    //有两种处理方式 1、用户自己强制转化  2、显示实例化（显示指定类型）
    //Add(a1,(int)d1);
}

5、总结和注意事项

1、函数模板利用关键字template。

2、函数模板有两种使用方式：自动类型推导和显示指定类型。

3、模板的目的是为了提高代码的复用性，将类型参数化。

4、使用模板必须确定出通用数据类型T，并且能够推导出一直的数据类型。

四、类模板

1、类模板定义格式

类模板定义格式和函数模板定义格式类似，模板声明后紧跟着的是一个类

2、类模板实例化

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，类模板名字不是真正的类，而是实例化的结果才是真正的类。

//用模板实现一个学生类
template<class T1,class T2>
class Person
{
public:
	Person(T1 name, T2 age)
	{
		_name = name;
		_age = age;
	}
	void showperson()
	{
		cout << "姓名: " << _name << " 年龄: " << _age << endl;
	}

	T1 _name;
	T2 _age;
};
void test03()
{
	Person<string, int> p1("孙悟空", 999);
	p1.showperson();
}