C++-模板-泛型编程-函数模板-类模板

Posted 2021-05-17 天津 唐秙

1. 泛型编程

  我们在写代码的过程中会出现一种情况，函数的参数类型不同，但是对于函数的实现方法是相同的，这时候我们虽然使用函数的重载可以实现，但是会有以下几个不好的地方：
  1.重载的函数仅仅只是类型不同，代码的复用率低，只要有新类型出现的时候，就需要增加对应的函数。
  2.代码的可维护性比较低，一个出错可能所有的重载均出错。
  因此出现泛型编程，编写与类型无关的通用代码，是代码复用的一种手段，模板是泛型编程的基础，模板分为函数模板和类模板。

2. 函数模板

2.1 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）{}

注意：typename是用来定义模板参数关键字，也可以使用class。

2.2 函数模板的原理

  模板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，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。

2.3 函数模板的实例化

  不同类型的参数使用模板时，称为模板的实例化，模板参数实例化分为隐式实例化和显式实例化。
  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。
  2.显式实例化：在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

2.4 模板参数的匹配原则

  1.一个非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模板函数。
  2.对于非模板函数和同名函数模板，如果其他条件都相同，在调用时会优先调用非模板函数，如果模板可以产生一个更好的匹配的函数，那么选择模板。
  3.模板函数不允许自动类型转换，但是普通函数可以进行自动类型转换。

//专门处理int类型
int add(int a, int b)
{
	return a + b;
}
//通用类型
template<class T>
T add(T a, T b)
{
	return a + b;
}

int main()
{
	add(1, 2);
	add<int>(10, 20);
	return 0;
}

3. 类模板

3.1 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
};

3.2 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