1、泛型编程
使用函数重载的缺点：
- 重载的函数仅仅类型不同，代码复用率低，新类型出现时需要增加相应的函数
- 代码可维护性低，一个出错可能所有的重载均出错
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：泛型编程的基础，包括函数模板和类模板
2、函数模板
函数模板：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
格式：
template<typename T1, typename T2,......,typename Tn>
返回值类型 函数名(参数列表){}
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>
void Swap(T& first, T& second)
{
T tmp = first;
first = second;
second = tmp;
}
int main()
{
int _ia = 1, _ib = 2;
double _da = 1.2, _db = 2.3;
char _ca = 'a', _cb = 'b';
cout<<_ia<<" "<<_ib<<endl;
cout<<_da<<" "<<_db<<endl;
cout<<_ca<<" "<<_cb<<endl;
Swap(_ia, _ib);
Swap(_da, _db);
Swap(_ca, _cb);
cout<<_ia<<" "<<_ib<<endl;
cout<<_da<<" "<<_db<<endl;
cout<<_ca<<" "<<_cb<<endl;
return 0;
}
（1）函数模板的实例化
给不同类型的参数使用模板时，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
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>
void Add(const T& _t1, const T& _t2)
{
cout<<(_t1 + _t2)<<endl;
}
int main()
{
int a = 2;
double b = 3.0;
Add(a, a);//隐式实例化编译器自己推演
//Add(a, b);编译错误，参数列表只有一个类型，此处a,b类型不同
Add(a, (int)b);//用户强制转化
Add<int>(a, b);//显式实例化在函数名后<>加类型
return 0;
}
（2）模板参数的匹配原则
- 一个非模板函数可以和一个同名的模板函数同时存在，而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函数
int Add(int a, int b);
template<typename T>
T Add(int a, int b);
Add(1, 2);//与非模板函数匹配
Add<int>(1, 2);//与模板函数匹配
- 对于非模板函数和同名的函数模板，若其他条件相同，在调用时优先调用非模板函数。若模板可以产生一个具有更佳匹配的函数，则选择模板
int Add(int a, int b);
template<typename T1, typename T2>
T1 Add(T1 a, T2 b);
Add(1, 2);//与非模板函数匹配
Add(1, 2.0);//与模板函数更佳匹配
- 模板函数不允许自动类型转换，普通函数可以
3、类模板
格式：
template<class T1, class T2, ......, class Tn>
class 类模板名{};
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
template<class T>
class Vector
{
public:
Vector(size_t capacity = 10)
:_pData(new T[capacity]),
_size(0),
_capacity(capacity)
{}
~Vector();
void PushBack(const T& data);
void PopBack();
size_t Size()
{
return _size;
}
T& operator[](size_t pos)
{
assert(pos < _size);
return _pData[pos];
}
private:
T * _pData;
size_t _size;
size_t _capacity;
};
template<class T>//类模板函数在类外面定义时，需要加模板参数列表
Vector<T>::~Vector()
{
if(_pData)
{
delete[] _pData;
}
_size = _capacity = 0;
}
int main()
{
Vector<int> s1;
Vector<double> s2;
return 0;
}
类模板的实例化：类模板名<类型名> 实例
4、STL概述
STL(standard template libaray-标准模板库)：是C++标准库的重要组成部分，是一个可复用的组件库，是一个包括数据结构与算法的框架
STL六大组件：
- 仿函数：greater、less…
- 算法：find、swap、reverse、sort、merge…
- 迭代器：iterator、const_iterator、reverse_iterator、const_reverse_iterator
- 空间配置器：allocator
- 容器：string、vector、list、deque、map、set、multimap、multiset
- 配接器：stack、queue、priority_queue
STL的缺陷：
- STL库更新太慢
- STL目前不支持线程安全，并发环境下需要自己加锁，且锁的粒度较大
- STL极度追求效率，导致内部比较复杂。如类型萃取、迭代器萃取
- STL使用会有代码膨胀的问题。如使用vector/vector/vector会生成多份代码
