C++ 模版(初阶)

1.泛型编程

以实现一个交换函数为例

使用函数重载虽然可以实现,但是有一下几个不好的地方:

1. 重载的函数仅仅是类型不同,代码复用率比较低,只要有新类型出现时,就需要用户自己增 加对应的函数

2. 代码的可维护性比较低,一个出错可能所有的重载均出错

那我们能否告诉编译器一个模子,让编译器根据不同的类型利用该模子来生成相应的代码呢?

在C++中引用的泛型编程就很好的解决了这一个问题

 泛型编程:编写与类型无关的通用代码,是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础。

模版又分为函数模版和类模版

2.函数模版

2.1函数模版的概念

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。

2.2函数模版的格式

template<class T1,class T2,class T3.......>

template<typename T1,typename T2,typename T3.......>

返回值类型 函数名(参数列表){}

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)

2.3函数模版的原理

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。

2.4函数模版的实例化

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。

2.4.1隐式实例化

让编译器根据实参推演模板参数的实际类型

2.4.2显示实例化

在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

2.5模版参数的匹配机制

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

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

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

3.类模版

3.1类模版的定义格式

3.2类模版的实例化

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。

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