深入探讨模板初阶：函数模板与类模板
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目录
泛型编程技术
1.函数模板
1.1函数模板的格式
1.2函数模板的原理
1.3函数模板的实例化
1.3.1隐式实例化
1.3.2显示实例化
1.3.3强转类型转换
1.4模板参数的匹配原则
2.类模板
2.1类模板的定义示例
2.2类模板的实例化：
泛型编程技术
前言：针对于参数与类型的高效替代技术。
使用对象：
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; } void Swap(char& left, char& right) { char temp = left; left = right; right = temp; } .....我们发现在进行构建函数时虽然有了重载函数但依然无法一次性解决参数类型问题。
※定义：编写与类型无关的通用代码，实现代码复用。模板是泛型编程的基础。
功能：取代参数与类型位置，以接收纳入各种类型的参数。
模板的类别有：函数模板与类模板。
十分值得注意的是：每个模板，前置于函数/类前声明后仅作用于此函数/类。越过此函数/类该函数模板失效。
因此：在类外定义函数需要格外注意！
1.函数模板
概念：函数模板并不是函数而是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(虚拟类型参数->实际类型参数)，根据实参的类型产生相应类型版本。
※1.1函数模板的格式
template<typename T1, typename T2, ……> 注意：末尾无" ; "!! 或者 template<class T1, class T2, ……> 注意：class与typename都可以但struct不可以 (语法规定)1.2函数模板的原理
函数模板是一个蓝图，它本身并不是函数，是编译器使用方式产生特定具体类型的模具。
所以其实模板就是将我们本来一个做的重复的事情交给编译器。
在编译阶段，对于模板的所以编译器需要根据传入的实参类型来推演实参对应类型的函数以供调用。比如：当doouble类型使用函数模板时，编译器通过推演实参数化确定为double类型，然后产生一份专门用于处理double类型的代码。
1.3函数模板的实例化
在不同类型的参数使用函数模板时，称为函数模板的实例化。函数模板的实例化又分为：显示实例化与隐式实例化。
1.3.1隐式实例化
让编译器根据传入的参数类型推演模板的类型取什么。
template<typename T1, typename T2> T1 Add(const T1& a, const T2& b) { return a + b; } int main() { int a1 = 10, a2 = 20; double d1 = 10.0, d2 = 20.0; Add(a1, a2); //在此处就确定了模板的类型 Add(d1, d2); //报错 return 0; }1.3.2显示实例化
构成："函数名"+"<指定的类型名>"+"(传入的参数)"
↓
可依次指定多个类型，之间以" , "隔开。
int main(void) { int a = 10; int b = 20; // 显式实例化 Add<int>(a, b); return 0; }1.3.3强转类型转换
int main(void) { int a = 10; double b = 20.5; // 显式实例化 Add(a, (int)b); return 0; }如果类型不匹配，编译器会尝试进行隐式类型转换，若转换不成功，编译器报错。
1.4模板参数的匹配原则
1.一个模板函数可以和一个同名的函数同时存在，而且该函数模板还可以被实例化为这个非函数模板函数。
2.对于非模板函数和同名函数，如果其他条件相同(特指函参)，在调用时会优先调用非模板函数而不是同名函数。
3.如果模板函数可以产生一个更加合适的函数那么调用此函数数。(通常适用于函参的多样类型)。
※3.模板函数不允许自动类型转换。如下：
template<typename T> T max(T a, T b) { return (a > b) ? a : b; } int main() { int i = 10; double d = 20.5; ******************************************* // ❌ 编译错误！无法推导T // max(i, d); // 矛盾：T应该是int还是double？ ******************************************* // ✅ 必须显式指定或保持类型一致 max<double>(i, d); // 显式指定T=double，i自动转为double max<int>(i, d); // 显式指定T=int，d自动转为int max(i, 5); // 同类型，推导为int return 0; }2.类模板
前情回顾：十分值得注意的是：每个模板，前置于函数/类前声明后仅作用于此函数/类。越过此函数/类该函数模板失效。
因此：如果在实现类内声明类外初始化一定要在每个初始化函数前加上模板。
2.1类模板的定义示例
template<typename T> //使用class类将Stack寓于其中 class Stack { public: //void InitStack() Stack(size_t capacity = 4) { _array = new T[capacity](); _capacity = capacity; _size = 0; } /*Stack(size_t capacity = 4) :_array = new T[4]() ,_capacity(capacity) , { }*/ private: T* _array; size_t _capacity; size_t _size; };2.2类模板的实例化：
※类模板的实例化与函数的实例化不同，类模板的实例化必须在类模板的名称后加显示类型转换。
int main() { //现在要使用一个类名为Stack的类来定义两个栈 Stack<int> st1; //存储int类型的栈 Stack<double> st2; //存储double类型数据的栈 return 0; }