模板-函数模板

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C++另一种编程思想被称为泛型编程,主要利用的技术就是模板 C++提供两种模板机制:函数模板类模板 模板的特点:

  • 不可以直接使用,只是一个框架
  • 模板的通用并不是万能的

函数模板语法

函数模板作用: 建立一个通用函数,其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定,用一个虚拟的类型来制定 语法:template<typename T>

  • template:声明创建模板
  • typename:表明其后面的符号是一种数据类型,可以用class代替
  • T:通用的数据类型,名称可以替换,通常为大写字母
#include<iostream>
using namespace std;
//函数模板
template<typename  T>//告诉编译器,后面的代码中紧跟着的T不要报错,T是一个通用数据类型
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	//两种方法使用函数模板
	//自动类型推导
	mySwap(a, b);
	cout << "a=" << a << "\tb=" << b << endl;
	//显式指定类型
	mySwap<int>(a, b);
	cout << "a=" << a << "\tb=" << b << endl;
	return 0;
}

函数模板注意事项

  • 自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T才可以使用
  • 模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用
//模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用
template<typename  T>//注释掉可正常运行
void func(T& a, T& b)
{
	cout << "hello" << endl;
}
int main()
{
	func();//没有与参数列表匹配的函数模板实例
	return 0;
}

普通函数与函数模板区别

  • 普通函数调用时可以发生自动类型转换(隐式类型转换)
  • 函数模板调用时,如果利用自动类型推导,不会发生隐式类型转换
  • 如果利用显示指定类型的方式,可以发生隐式类型转换
    • 建议使用显示指定类型的方式调用函数模板,因为自己可以确定通用类型T
template<typename  T>
T func(T a, T b)
{
	return a + b;
}
int main()
{
	int a = 10;
	char b = 10;
    //如果利用显示指定类型的方式,可以发生隐式类型转换
	cout << func<int>(a, b) << endl;//可正常运行
	//如果利用自动类型推导,不会发生隐式类型转换
    cout << func(a, b) << endl;//会报错
	return 0;
}

普通函数与函数模板的调用规则

  • 如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数
  • 可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
  • 函数模板也可以发生重载
  • 如果函数模板可以更好地匹配,优先调用函数模板
  • 既然提供了函数模板,最好就不要提供普通函数,否则容易出现二义性
void func(int a, int b)
{
	cout << "普通函数" << endl;
}
template<typename  T>
void func(T a, T b)
{
	cout << "模板" << endl;
}
int main()
{
	//如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数
	func(1, 1);
	//通过空模板参数列表来强制调用函数模板
	func<>(1, 1);
	return 0;
}
template<typename  T>
void func(T a, T b)
{
	cout << "模板" << endl;
}
template<typename  T>
void func(T a, T b,T c)
{
	cout << "重载的模板" << endl;
}
int main()
{
	func<>(1, 1);
	//函数模板也可以发生重载
	func<>(1, 1, 1);
	return 0;
}

模板的局限性

模板不是万能的,有些特定数据类型,需要用具体化方式做特殊实现

  • 利用具体化的模板,可以解决自定义类型的通用化
  • 学习模板并不是为了写模板,而是在STL能够运用系统提供的模板
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		m_name = name;
		m_age = age;
	}
	string m_name;
	int m_age;
};
template<typename  T>
bool func(T& a, T& b)
{
	if (a == b)
		return true;
	else
		return false;
}
//利用具体化Person的版本实现代码,具体化优先调用
template<> bool func(Person& a, Person& b)
{
	if (a.m_name == b.m_name && a.m_age == b.m_age)
		return true;
	else
		return false;
}