c++分离讲解模板的概念与使用
时间：2022-08-26 09:11:28|栏目：C代码|点击： 次
泛类编程
学习模板，首先我们需要了解一下什么是泛类编程
#include<iostream>
using namespace std;
int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
double add(double a, double b) //这两个add构成了函数重载
{
return a + b;
}
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
double c = 3;
double d = 4;
cout << add(a, b) << endl;
cout << add(c, d) << endl;
//假如我们想要实现不同类型变量的相加，可以创建不同的函数，构成函数重载来分别调用不同的函数
return 0;
}
我们可以使用c++的函数重载来解决这个问题，但是函数重载本身就存在问题
1、函数重载仅仅类型不同，假如出现了新的类型，我们就需要重新写新的函数重载，代码的利用率低
2、代码可维护性低，一个出错可能会导致所有函数重载出错
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
所以c++提供了一种模板来解决这个问题
模板本质上：本来应该由你写的代码，然后不想重复写，你给了一个模板，编译器通过模板，帮你生成了对应的代码
函数模板
函数模板的概念
函数模板代表了一个函数家族，该函数模板与实参无关，当函数被使用时候会被实参初始化，从而产生不同的函数类型
函数模板的使用
函数模板的格式：
template<typename T1, typename T2, ......, typename Tn> //函数模板的参数不止一个，可以有很多参数
//返回值类型 函数名(参数列表) {}
函数模板的使用：
template<typename T> //也可以用<class T>，效果和<typename T>一样，但是不能用struct
T add(T x, T y)
{
return x + y;
}
注意：typename是函数模板的关键字，也可以使用class，但是不能使用struct
函数模板的实例化
当我们用不同的参数使用函数模板时，就称为函数模板的初始化
函数模板的实例化有两种：
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）
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>
T add(T x, T y)
{
return x + y;
}
int main()
{
int a = 1, b = 2;
double c = 3, d = 4;
cout << add(a, b) << endl; //使用了隐式实例化，由编译器自动推演实例化参数类型
return 0;
}
2. 显式实例化（在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型）
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>
T add(T x, T y)
{
return x + y;
}
int main()
{
int a = 1, b = 2;
double c = 3, d = 4;
cout << add<int>(a, c) << endl;
//由于a和c的类型不同，所以我们必须使用显示实例化，即函数名后面<type>括号中加上你想要实例化的类型
return 0;
}
函数模板的匹配原则
1、模板模板可以和一个同名非函数模板同时存在
2、假如模板函数和非模板函数同名，编译器会选择一个更匹配的类型进行使用
#include<iostream>
using namespace std;
int add(int x, int y)
{
return x + y;
}
template<typename T>
T add(T x, T y)
{
return x + y;
}
int main()
{
int a = 1, b = 2;
double c = 3, d = 4;
cout << add(a, b) << endl; //因为a,b是整型，所以会调用非函数模板，因为有都是整型参数的非函数模板
return 0;
}
3、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
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>
T add(T x, T y)
{
return x + y;
}
int main()
{
int a = 1, b = 2;
double c = 3, d = 4;
cout << add(a, (int)c) << endl;
return 0;
}
假如我们要使用函数模板的add，需显示实例化add,或者将c强制类型转换，函数模板不会自动转换，因为他不知道要如何转换的
类模板
类模板的定义格式
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> //创建类模板
class Date
{
public:
void init();
private:
int _year;
};
template<class T> //假如我们需要在类模板的类外面定义函数，需要添加模板列表
Date<int>init() //还需要在类名后面<>中添加模板参数列表
{
_year = 0;
}
类模板的实例化
//Date是类名，Date<int>是类型 Date<int> d; //类模板的实例化需要在类模板名的后面<>中添加想要实例化的类型
