C++（8）——模板

模板初阶1.泛型编程泛型编程编写与类型无关的通用代码模具是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础。2.函数模板2.1 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2.2 格式templatetypename T1,typename T2,...,typename Tn返回值类型 函数名(参数列表){}templatetypename T void Swap( T left, T right) { T temp left; left right; right temp; }typename是用来定义模板参数的关键字也可以使用class不能用struct2.3 原理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2.4 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分为隐式实例化和显式实例化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templateclass T T Add(const T left, const T right) { return left right; } int main() { int a1 10, a2 20; double d1 10.0, d2 20.0; Add(a1, a2); Add(d1, d2); /* 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因为一旦转化出问题编译器就需要背黑锅 Add(a1, d1); */ // 此时有两种处理方式1. 用户自己来强制转化 2. 使用显式实例化 Add(a, (int)d); Add((double)a, d); 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int main(void) { int a 10; double b 20.0; // 显式实例化 Addint(a, b); return 0; }2.5 模板参数的匹配规则1. 一个非模板函数可以和一个同名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 templateclass 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 Addint(1, 2); // 调用编译器特化的Add版本 }2. 对于非模板函数和同名函数模板如果其它条件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有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 templateclass T1, class T2 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 }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3.类模板3.1 类模板的定义格式templateclass T1, class T2, ..., class Tn class 类模板名 { // 类内成员定义 };// 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 VectorT::~Vector() { if(_pData) delete[] _pData; _size _capacity 0; }3.2 类模板的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面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实例化的结果才是真正的类// Vector类名Vectorint才是类型 Vectorint s1; Vectordouble s2;