【第六天】C++模板探秘：函数模板、类模板以及类型转换的深入解析
目录
一、模板的概述
二、函数模板
1、关键字template说明
2、注意点
三、类模板
1、定义
2、函数模板作为类模板的友元
3、普通函数作为类模板的友元
四、类模板的继承
1、类模板 派生出 普通类
2、类模板 派生出 类模板
3、类模板头文件 和源文件不可分离
五、设计数组类模板
六、C++中类型转换
1、上行、下行转换
2、static_cast静态类型转换
3、dynamic_cast静态类型转换
4、const_cast常量转换
（1）常量之间可直接 const属性转换
（1）将const修饰的指针或引用 转换成 非const
（2）将非const修饰的指针或引用 转换成 const
5、重新解释转换(reinterpret_cast) （最不安全）
一、模板的概述
c++面向对象编程思想：封装、继承、多态
c++泛型编程思想：模板
模板的分类：函数模板、类模板
函数模板（类模板）：将功能相同，类型不同的函数（类）的类型抽象成虚拟的类型(函数类型和形参类型不具体指定)。不必定义多个函数，当调用函数（类实例化对 象）的时候，编译器自动将虚拟的类型 具体化。
二、函数模板
1、关键字template说明
函数模板 会编译两次：
第一次：对函数模板 代码本身编译
第二次：函数调用处 将T的类型具体化替换后的代码进行编译
函数模板目标：模板是为了实现泛型，可以减轻编程的工作量，增强函数的重用性。
2、注意点
（1）函数模板 和 普通函数 都识别，同名时优先选择 普通函数。
（2）函数模板 和 普通同名函数 都存在时，强制使用函数模板：
（3）有函数模板 自动类型推导时，一般不会对其函数参数 进行 自动类型转换，普通函数会自动类型转换。
（4）函数模板可以重载
（5）模板的局限性：当函数模板 推导出 T为数组、结构体或其他自定义类型数据 可能导致运算符 不识别。
解决办法1：运算符重载
解决办法2：具体化函数模板
三、类模板
1、定义
有两个或多个类，其功能是相同的，仅仅是数据类型不同。类模板用于实现类所需数据的类型参数化。
类模板 将类中类型 抽象成虚拟类型：
类模板 的成员函数 在类外实现：
2、函数模板作为类模板的友元
3、普通函数作为类模板的友元
四、类模板的继承
1、类模板 派生出 普通类
2、类模板 派生出 类模板
3、类模板头文件 和源文件不可分离
类模板存储在.hpp（头文件和源文件结合）中
data.hpp
#ifndef DATA_H #define DATA_H #include<iostream> using namespace std; template<class T1,class T2> class Data { private: T1 a; T2 b; public: Data(); Data(T1 a,T2 b); void showData(void); }; template<class T1, class T2> Data<T1, T2>::Data() { cout<<"无参构造"<<endl; } template<class T1, class T2> Data<T1,T2>::Data(T1 a, T2 b) { this->a=a; this->b=b; } template<class T1, class T2> void Data<T1,T2>::showData(void) { cout<<a<<" "<<b<<endl; } #endif // DATA_H主测试程序main.cpp
#include <iostream> #include"data.hpp" using namespace std; int main(int argc, char *argv[]) { Data<int,char> ob(10,'A'); ob.showData(); return 0; }五、设计数组类模板
六、C++中类型转换
1、上行、下行转换
2、static_cast静态类型转换
类型转换(cast)是将一种数据类型转换成另一种数据类型。
static_cast静态类型转换用于类层次结构中基类（父类）和派生类（子类）之间指针或引用的转换。
基本类型：支持
int num = static_cast<int>(3.14);//3.14转成int类型ok
定义三个无数据类如下
class Base{}; class Son:public Base{}; class Other{};上行转换：支持 安全
Base *p = static_cast(new Son);
下行转换：支持 （不安全）
Son *p2 = static_cast(new Base);
不相关类型转换：不支持
Base *p3 = static_cast(new Other);//err报错
3、dynamic_cast静态类型转换
dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换。在类层次间进行上行转换时，dynamic_cast 和static_cast的效果是一样的;在进行下行转换时，dynamic_cast具有类型检查的功能，比.static_cast更安全。
基本类型：不支持
int num = static_cast<int>(3.14);//err
上行转换：支持
Base *p = static_cast(new Son);
下行转换：不支持 不安全
Son *p2 = static_cast(new Base); //err
不相关类型转换：不支持
Base *p3 = static_cast(new Other);//err
4、const_cast常量转换
该运算符用来修改类型的const属性。
（1）常量之间可直接 const属性转换
const int num1=10; int data1=num1; int num2=10; const int data2=num2;（1）将const修饰的指针或引用 转换成 非const
const int *p1; int *p2 = const_cast<int *>(p1); const int &ob = 10; int &ob1 = const_cast<int &>(ob);（2）将非const修饰的指针或引用 转换成 const
int *p3; const *p4 = const_cast<int *>(p3);//或const *p4 = p3； int data = 10; const int &ob2 = const_cast<const int &>(data);//或const int &ob2 =data;5、重新解释转换(reinterpret_cast) （最不安全）
除基本类型不可强转，其他均可强制类型转换。