泛型编程泛型编程字面意思,要理解泛型(广泛的类型)二字.换句话说也就是与数据类型广泛,与数据类型无关的一种编程手段.这听起来也太爽了,在之前c语言的学习中,大家应该没少被数据类型上一课吧,我自己就在函数调用,两数相除(精度问题)没少踩坑,这一编程理念的提出直接就是说出了我的心声.我们不妨先想一想,其实按照我们目前的语法知识,其实已经能解决这个问题了,那就是函数重载.voidSwap(intleft,intright){inttempleft;leftright;righttemp;}voidSwap(doubleleft,doubleright){doubletempleft;leftright;righttemp;}voidSwap(charleft,charright){chartempleft;leftright;righttemp;}虽然它能解决问题但缺点也显而易见代码臃肿 每增加一种类型就得手动新增一个函数复用率极低。维护噩梦 如果交换逻辑需要修改你得同时改好几个地方漏一个就是 bug!那有没有一个“万能模具”告诉编译器一个模子让它根据不同的类型自动生成对应的代码呢有的有的,那就是 C 的模板泛型编程的核心工具.函数模板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。函数模板格式templatetypename T1, typename T2,…,typename Tn返回值类型 函数名(参数列表){}针对任意类型的交换templatetypenameTvoidSwap(Tleft,Tright){T templeft;leftright;righttemp;}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)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。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。隐式实例化让编译器根据实参推演模板参数的实际类型templateclassTTAdd(constTleft,constTright){returnleftright;}intmain(){inta110,a220;doubled110.0,d220.0;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);return0;}2.显式实例化在函数名后的中指定模板参数的实际类型intmain(void){inta10;doubleb20.0;// 显式实例化Addint(a,b);return0;}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。模板参数的匹配原则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intAdd(intleft,intright){returnleftright;}// 通用加法函数templateclassTTAdd(T left,T right){returnleftright;}voidTest(){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}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intAdd(intleft,intright){returnleftright;}// 通用加法函数templateclassT1,classT2T1Add(T1 left,T2 right){returnleftright;}voidTest(){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}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类模板类模板的定义格式#includeiostreamusingnamespacestd;// 类模版templatetypenameTclassStack{public:Stack(size_t capacity4){_arraynewT[capacity];_capacitycapacity;_size0;}voidPush(constTdata);private:T*_array;size_t _capacity;size_t _size;};// 一个大坑: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templateclassTvoidStackT::Push(constTdata){// 扩容_array[_size]data;_size;}intmain(){Stackintst1;// intStackdoublest2;// doublereturn0;}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。// Stack是类名Stackint才是类型Stackintst1;// intStackdoublest2;// double