目录1. 函数模板1.1 函数模板概念1.2 函数模板格式1.3 函数模板的原理1.4 函数模板的实例化1.5 模板参数的匹配原则2. 类模板2.1 类模板定义格式2.2 类模板实例化正文开始1. 函数模板1.1 函数模板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1.2 函数模板格式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; }注意typename是用来定义模板参数关键字也可以使用class(切记不能使用struct代替 class)1.3 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。1.4 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。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); 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; }如果类型不匹配编译器会尝试进行隐式类型转换如果无法转换成功编译器将会报错。1.5 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他条件都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。如果模板可以产生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2. 类模板2.1 类模板定义格式templateclass T1, class T2, ..., class Tn class 类模板名 { // 类内成员定义 };#include iostream using namespace std; //类模板 templatetypename T class Stack { public: Stack(int n 4) :_array(new T[n]) ,_size(0) ,_capacity(n) {} ~Stack() { delete[] _array; _array nullptr; _size _capacity 0; } void Push(const T x); private: T* _array; size_t _capacity; size_t _size; }; // 模版不建议声明和定义分离到两个文件.h 和.cpp会出现链接错误 templateclass T void StackT::Push(const T x) { if (_size _capacity) { T* tmp new T[_capacity * 2]; memcpy(tmp, _array, sizeof(T) * _size); delete[] _array; _array tmp; _capacity * 2; } _array[_size] x; } int main() { // 类模板都是显示实例化 Stackint st1; // int st1.Push(1); st1.Push(2); st1.Push(3); Stackdouble st2; // double st2.Push(1.1); st2.Push(1.1); st2.Push(1.1); Stackdouble* pst new Stackdouble; //... delete pst; return 0; }2.2 类模板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。// Stack是类名Stackint才是类型 Stackint st1; // int Stackdouble st2; // double