目录

前言

1.函数模板

1.1使用

1.2实现逻辑 

1.3实例化

1.4匹配规则

2.类模板

2.1使用

实例化

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前言

?️照以前的想法，若我们想实现一个交换函数，需要这样写。

void swap(int& x, int& y){int tmp = x;x = y;y = tmp;}int main(){int a = 5, b = 6;swap(a, b);return 0;}

?️若想写通用的交换函数呢？根本没完没了，换一个类型就要重新写一次，就算有了函数重载也不能减少多少工作量。

void swap(int& x, int& y){int tmp = x;x = y;y = tmp;}void swap(char& x, char& y){int tmp = x;x = y;y = tmp;}void swap(double& x, double& y){int tmp = x;x = y;y = tmp;}......

?️就像古代最早出现的印刷术那样，使用一个模板可以去除掉那些大量并重复的工作。落实到语言中则诞生了模板(泛型编程)。

1.函数模板

1.1使用

?️想要将这个函数定义成模板只需要在函数上加上这句话：template<class T ...> 其中参数的个数取决于实际需要的个数。

?️其中的 class 还可以使用 typename 替换，二者都是定义模板参数关键字，区别不大，但是不可以使用 struct 。

?️这样子，我们便可以使用模板对上面交换函数进行修改。

template<class T>void swap(T& x, T& y){T tmp = x;x = y;y = tmp;}

?️我们可以将这个 T 想象成一个抽象的数据类型，他具体是什么我们不知道，但之后这个 T 会自己进行推演并转化成传入的类型。

1.2实现逻辑 

?️让我们思考一下，以下两次 swap 调用的是同一个函数吗？

template<class T>void swap(T& x, T& y){T tmp = x;x = y;y = tmp;}int main(){int a = 5, b = 6;double c = 5.5, d = 6.6;swap(a, b);swap(c, d);return 0;}

?️通过查看汇编，我们可以发现，其中调用的函数地址并不相同，即调用了两个不同的函数。 

 ?️我们曾经将类比作蓝图，对象比作楼房。其实模板也是一样的，它会根据传入参数的不同类型进行推演，之后再进行实例化，生成不同版本的代码。因此不同类型的参数调用的函数并不是同一份。

?️本质上不同类型的函数还是要实现一份的，但使用模板就将实例化这个重复的工作交给了编译器，由编译器代我们实现。

1.3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。显式实例化：在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型。

?️若模板中只有一个数据类型，用两个类型的参数进行调用，编译器不知道该推演成哪个类型，便会出现歧义。

?️可以传参时强制类型转换，使其满足隐式实例化。也可以指定模板参数的实际类型，让参数发生隐式类型转换，使其满足显式类型转换。

1.4匹配规则

?️一个非模板函数和一个同名的函数模板可以同时存在，那么在这种情况下会调用哪一个函数呢？

template<class T>int add(const T& x,const T& y){return x + y;}int add(int x, int y){return x + y;}int main(){int a = 5, b = 6;add(a, b);return 0;}

?️为了节约程序开销，编译器会优先选择成本较低的，参数更加匹配的的函数进行调用。

2.类模板

2.1使用

?️类模板的定义与函数模板类似，根据需要定义任意数量的模板参数，之后便可以使用模板参数作为抽象的数据类型到类中。

template<class T>class A{public:A(T a = 1):_a(a){}private:T _a;};int main(){A<int> a1;return 0;}

?️类模板中函数放在类外进行定义时，需要加模板参数列表。

template<class T>class A{public:A(T a = 1):_a(a){}~A();           //类中声明函数private:T _a;};template<class T>   //需加上函数参数列表A<T>::~A()          //类外定义函数{ _a = 0;}int main(){A<int> a1; return 0;}

?️在实例化之前，当前模板类并不能算作一个真正的类，只是编译器根据被实例化的类型生成具体类的模具 。

实例化

?️与函数模板实例化不同，类模板实例化时需要在类模板名字后加上 <> ，<>中放的是实例化的类型。因为编译器无法推演出其中的类型应该是如何对应的，因此需要手动指定。

A是类名，A<int>才是类型

?️好了，今天模板基础内容的讲解到这里就结束了，如果这篇文章对你有用的话还请留下你的三连加关注。