【C++详解】——模板

优快云话题挑战赛第2期
参赛话题：学习笔记

目录

泛型编程

函数模板

函数模板的概念

函数模板的格式

函数模板的原理

函数模板的实例化

（1）隐式实例化：让编译器根据实参推演模板参数的实际类型

（2）显式实例化：在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

函数模板的匹配原则

类模板

类模板定义格式

类模板的实例化

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泛型编程

首先我提出一个问题，如果让你实现一个swap函数，你会怎么做？

在C语言中，你应该会这样写：

// 交换两个整型
void Swap_int(int* p1, int* p2)
{
	int tmp = *p1;
	*p1 = *p2;
	*p2 = tmp;
}
// 交换两个双精度浮点型
void Swap_double(double* p1, double* p2)
{
	double tmp = *p1;
	*p1 = *p2;
	*p2 = tmp;
}

学习C++的函数重载之后，可以进行这样的优化：

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

使用函数重载虽然可以实现一个通用的函数，但是有一下几个不好的地方：

• 重载的函数仅仅是类型不同，代码复用率比较低，只要有新类型出现时，就需要用户自己增加对应的函数
• 代码的可维护性比较低，一个出错可能所有的重载均出错

在C++中，对于这个swap函数，那能否告诉编译器一个模子，让编译器根据不同的类型利用该模子来生成相应的代码，这样将会大大减少代码的冗余。C++大佬们便想出了模板来解决这个问题。这便可以称为泛型编程。

泛型编程：编写与类型无关的通用代码，是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础。模板又分为函数模板和类模板两类，下面我将依次讲解。

函数模板

函数模板的概念

函数模板代表了一个函数家族，该函数模板与类型无关，在使用时被参数化，根据实参类型产生函数的特定类型版本。就比如上面的swap函数，我们只需要写好一个模板，编译器便可以根据我们的模板，自动生成对应类型的具体函数。

函数模板的格式

template<typename T1,typename T2,…,typename Tn>
返回类型 函数名(参数列表)
{
  //函数体
}

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

注意：typename是用来定义模板参数