C++ 关于函数模板 详解
函数模板
函数模板概念
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。
函数模板格式
template<typename T1, typename T2,......,typename Tn>
返回值类型 函数名
(
参数列表
){}
编译器用模板实例化生成对应的Swap函数
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关键字，也可以使用class
(
切记：不能使用
struct
代替
class)
函数模板是一个蓝图，它本身并不是函数，是编译器用使用方式产生特定具体类型函数的模具。所以其实模
板就是将本来应该我们做的重复的事情交给了编译器
例如交换函数
在编译器编译阶段
，对于模板函数的使用，
编译器需要根据传入的实参类型来推演生成对应类型的函数
以供调用。比如：当用
double
类型使用函数模板时，编译器通过对实参类型的推演，将
T
确定为
double
类型，然
后产生一份专门处理
double
类型的代码
，对于字符类型也是如此。
函数模板的实例化
用不同类型的参数使用函数模板时
，称为函数模板的
实例化
。
模板参数实例化分为：
隐式实例化和显式实例
化
。
隐式实例化：
让编译器根据实参推演模板参数的实际类型
这里是不能通过编译的，因为实参中的参数类型不同，编译器不知道应该推演出哪个类型，如果想通过编译，这里要告诉编译器听谁的，是实参1，还是实参2.
该语句不能通过编译，因为在编译期间，当编译器看到该实例化时，需要推演其中的实参类型 ，通过实参a1将T推演为int，通过实参d1将T推演为double类型，但模板参数列表中
只有一个T
，编译器无法确定此处到底该将T确定为int 或者 double类型而报错
注意：在模板中，编译器一般不会进行类型转换操作，一旦转化出问题，编译器就需要背黑锅。
所以需要实例化告诉编译器是谁做主，这里引入隐式实例化，在需要转换类型的参数前加上强转
template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
return left + right;
}
int main()
{
cout << Add(1, 2) << endl;
//cout << Add(1.1, 2) << endl;
隐式实例化
cout << Add((int)1.1, 2) << endl;
cout << Add(1.1, (double)2) << endl;
显示实例化
//cout << Add<int>(1.1, 2) << endl;
//cout << Add<double>(1.1, 2) << endl;
return 0;
}
显式实例化：
在函数名后的
<>
中指定模板参数的实际类型
template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
return left + right;
}
int main()
{
cout << Add(1, 2) << endl;
//cout << Add(1.1, 2) << endl;
//隐式实例化
/*cout << Add((int)1.1, 2) << endl;
cout << Add(1.1, (double)2) << endl;*/
显式实例化
cout << Add<int>(1.1, 2) << endl;
cout << Add<double>(1.1, 2) << endl;
return 0;
}
当模板有两个T
编译器可以根据实参推演出类型
template<class T1, class T2>
T1 Add(T1 left, T2 right)
{
return left + right;
}
int main()
{
cout << Add(1, 2.0) << endl;
cout << Add(1.1, 2) << endl;
return 0;
}
模板参数的匹配原则
一个非模板函数可以和一个同名的函数模板
同时存在
，而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函
数
专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
通用加法函数
template<class T>
T Add(T left, T right)
{
return left + right;
}
void Test()
Add(1, 2); 与非模板函数匹配，编译器不需要特化
编译器会优先选择最匹配的，这里不会调用使用函数模板的函数
Add<int>(1, 2); 显式实例化，调用编译器特化的Add版本
}
对于非模板函数和同名函数模板，如果其他条件都相同，在调动时会
优先调用非模板函数
而不会从该模
板产生出一个实例。如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数， 那么将选择模板。
专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
通用加法函数
template<class T1, class T2> 两个T
T1 Add(T1 left, T2 right)
{
return left + right;
}
void Test()
{
Add(1, 2); 与非函数模板类型完全匹配，不需要函数模板实例化
Add(1, 2.0); 模板函数可以生成更加匹配的版本，编译器根据实参生成更加匹配的Add函数
}
模板函数不允许自动类型转换，但普通函数可以进行自动类型转换
类模板
类模板的定义格式
template<class T1, class T2, ..., class Tn>
class 类模板名
{
// 类内成员定义
};template<class T>
class Vector
{
public:
Vector(size_t capacity = 10)
: _pData(new T[capacity])
, _size(0)
, _capacity(capacity)
{}
使用析构函数演示：在类中声明，在类外定义。
~Vector();
void PushBack(const T& data)；
void PopBack()；
// ...
size_t Size() { return _size; }
T& operator[](size_t pos)
{
assert(pos < _size);
return _pData[pos];
}
private:
T* _pData;
size_t _size;
size_t _capacity;
};
注意：类模板中函数放在类外进行定义时，需要加模板参数列表
template <class T>
Vector<T>::~Vector()
{
if (_pData)
delete[] _pData;
_size = _capacity = 0;
}
// 动态顺序表
注意：
Vector不是具体的类，是编译器根据被实例化的类型生成具体类的模具
类模板的实例化
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
<>
中即可，类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类
Vector类名，Vector<int>才是类型
Vector<int> s1;
Vector<double> s2;类名 ： Vector
类型 ： Vector<T>
int main()
{
//Vector<int> v;
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(1);
v.push_back(1);
v.push_back(1);
v.reserve(100);
return 0;
}