8、总结

函数模板和类模板

1、介绍

1）C++提供两种模板机制：函数模板、类模板

2）作用：使类型参数化，又称参数模板

使得程序（算法）可以从逻辑功能上抽象，将数据类型作为参数传递。

总结：

• 模板把函数或类要处理的数据类型参数化，表现为参数的多态性，称为类属。
• 模板用于表达逻辑结构相同，但具体数据元素类型不同的数据对象的通用行为。

所谓函数模板，实际上是建立一个通用函数，其函数类型和形参类型不具体指定，用一个虚拟的类型来代表。这个通用函数就称为函数模板。

凡是函数体相同的函数都可以用这个模板来代替，不必定义多个函数，只需在模板中定义一次即可。

在调用函数时系统会根据实参的类型来取代模板中的虚拟类型，从而实现了不同函数的功能。

2、函数模板

1）应用场景：函数的业务逻辑一样，但函数的参数类型不一样

　　函数模板的本质：类型参数化

2）语法

函数模板声明形式 ： template    < 类型形式参数表 >    类型形式参数的形式为：            typename T1 ,  typename T2 , …… , typename Tn                 或    class T1 ,  class T2 , …… , class Tn  函数模板定义：

template    < 类型形式参数表 > 类型 函数名 （形式参数表）{
    　　语句序列 }

3）举例

#include 
     
      using namespace std;//template 关键字告诉C++编译器 我要开始泛型了.你不要随便报错  //数据类型T 参数化数据类型template 
      
       void myswap(T &a, T &b){    T t;    t = a;    a = b;    b = t;}void main(){    //char a = 'c';        int  x = 1;    int     y = 2;    myswap(x, y); //自动数据类型 推导的方式 （不常用，不太好用，看懂即可不推荐使用）    float a = 2.0;    float b = 3.0;    myswap(a, b); //自动数据类型 推导的方式     myswap
       
        (a, b); //显示类型调用     cout<<"hello..."<
       
      
     

4）注意

每个模板函数前面都要加函数模板声明：template<class T>

模板函数的调用方式：

sortArray
     
      (a, num); //显示类型调用 模板函数 <>
     

3、函数模板遇上函数重载

函数模板和普通函数在一起，调用规则：

         1 模板函数可以像普通函数一样被重载

         2  C++编译器优先考虑普通函数

         3 如果函数模板可以产生一个更好的匹配，那么选择模板

         4 可以通过空模板实参列表的语法限定编译器只通过模板匹配

函数模板和普通函数的本质区别结论：

　　1、函数模板不允许自动类型转化

　　2、普通函数能够进行隐式的自动类型转换

举例：

#include "iostream"using namespace std;int Max(int a, int b){    cout<<"int Max(int a, int b)"<
     
       b ? a : b;}template
      
       T Max(T a, T b){    cout<<"T Max(T a, T b)"<
       
         b ? a : b;}template
        
         T Max(T a, T b, T c){    cout<<"T Max(T a, T b, T c)"<
         
          (a, b)<
          
            类型列表 cout<
          
         
        
       
      
     

结论： 函数模板不提供隐式的数据类型转换，必须是严格的匹配，而普通函数可以隐式转换数据类型。

4、函数模板小结

模板函数进行编译时，编译器会对函数模板进行两次编译，在声明的地方对模板代码本身进行编译；在调用的地方对参数替换后的代码进行编译。

编译器并不是把函数模板处理成能够处理任意类型的函数，编译器从函数模板通过具体类型产生不同的函数。

我们使用函数模板，根据具体类型的参数化，就能适用于不同类型的变量交换，达到了代码复用的效果。

 

下边来深入理解下函数模板：

    - 对于函数模板中使用的类型不同，编译器会产生不同的函数

    - 编译器会对函数模板进行两次编译

    - 第一次是对函数模板本身进行编译，包括语法检查等（生成函数体）

    - 第二次是对参数替换后的代码进行编译，这就相当于编译普通函数一样，进行类型规则检查等。（根据类型生成函数头）

 

需要注意的是

    - 函数模板是不允许隐式类型转换的，调用时类型必须严格匹配

 

5、类模板

类模板与函数模板的定义和使用类似，当有两个或多个类，其功能是相同的，仅仅是数据类型不同，

如下面语句声明了一个类：

 

• 类模板用于实现类所需数据的类型参数化
• 类模板在表示如数组、表、图等数据结构显得特别重要，

 这些数据结构的表示和算法不受所包含的元素类型的影响

举例：

//类的类型参数化 抽象的类//单个类模板template
     
      class A {public:    A(T t)    {        this->t = t;    }    T &getT()    {        return t;    }protected:public:    T t;};void main(){   //模板中如果使用了构造函数,则遵守以前的类的构造函数的调用规则    A
      
         a(100);     a.getT();    printAA(a);    return ;}
      
     

6、继承中的类模板语法

示例：

//结论: 子类从模板类继承的时候,需要让编译器知道 父类的数据类型具体是什么(数据类型的本质:固定大小内存块的别名)A
     
       //class B : public A
      
       //（需要调用父类的构造函数，所以用参数列表来做）{public:    B(int i) : A
       
        (i)    {    }    void printB()    {        cout<<"A:"<
        
         <
         

&a) //类模板做函数参数 { // a.getT();}void main(){ A

a(100); //模板类中如果使用了构造函数,则遵守以前的类的构造函数的调用规则 a.getT(); printAA(a); B b(10); b.printB(); cout<<"hello..."<