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:函数模板和类模板 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;
}