模板引言
假如现在需要实现一个交换整数的函数，很简单就能实现，但是如果没有说交换类型，那么可能需要写各种类型的重载，函数重载虽然可以实现，但是这么做很麻烦，函数的复用性很低，且代码的可维护性比较低，一个出错可能让所有重载都错。
void Swap(int& left, int& right)
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}
void Swap(double& left, double& right)
{
double temp = left;
left = right;
right = temp;
}
void Swap(char& left, char& right)
{
char temp = left;
left = right;
right = temp;
}
//、、、、、、、、、、出现一个新类型就要添加一个
那么怎么解决这个问题呢？这个时候我们就可以引入模板的概念
模板基本概念
了解模板之前先了解一下泛型编程的概念，泛型编程就是指编写与类型无关的通用代码，是代码复用的一种手段，而模板呢就是泛型编程的基础
什么是模板？
那么什么是模板呢？
- 模板是一种对类型进行参数化的工具。
- 模板是C++的一种特性，允许函数或类(对象)通过泛型的形式表现或运行。
- 模板可以使得函数或类在对应不同的型别(types)的时候正常工作，而无需为每一个型别都写一份代码。
- 模板是泛型编程的基础，复用性很强
- 模板是通用语言的特性，模板又叫参数化类型
模板就像我们现实中的模具，没有使用这个模具的时候是不会生产出任何东西的，只有在你倒入原料才会生产出东西，你倒入塑料材料就会产出一个塑料模型，倒入金属液就会产出一个金属模型。
再回到引言上的问题，我们使用模板就是为了能够编写与类型无关的代码。如果不用模板，那么解决引言上的问题要写不同类型的函数来完成函数重载，但如果使用模板的话就只用写一个swap模板函数就可以实现不同类型的swap函数了。
模板分类
模板通常有两种形式：函数模板和类模板
函数模板
函数模板概念
什么是函数模板呢？函数模板实际上是代表了一个函数家族，建立了一个通用函数，这个函数里面的所用到的所用类型，包括形参类型、返回值类型、局部变量类型都可以不具体指定，在使用的时候才会被参数化，根据实参类型产生函数的特定版本。
函数模板针对仅参数类型不同的函数
函数模板使用方式
template<typename T1,typename T2,....typename Tn>/Class T1...
返回值类型 函数名(参数列表)
{
函数体
}
typename和Class都是用来定义模板参数的关键字，两者没有区别。
以引言的交换函数为例，使用函数模板写一个swap的模板函数：
template<Class T>
//template<typename T> 也可以
void swap(T& left,T& right)
{
T temp = left;
left = right;
right = temp;
}
当我们调用这个swap模板函数时，类型T就会被调用时的类型代替，举个例子，swap(a,b)，两个参数都是int型的，那么这时T就会被替代为int型，模板函数就被替换为swap(int& a，int& b)。
需要注意的是模板的声明或定义只能在全局，命名空间或类范围内进行。即不能在局部范围，函数内进行，比如不能在main函数中声明或定义一个模板。
函数模板实例化
其实模板函数并不是真正的函数，在编译阶段，编译器调用函数模板时，编译器会根据实参的类型来推演出模板的类型，然后产生特定具体类型的函数。
用不同类型的参数使用函数模板是，称为函数模板的实例化。模板类型参数的实例化分为：隐式实例化，显式实例化
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
template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
return left + right;
}
int main()
{
int a1 = 10, a2 = 20;
double d1 = 10.0, d2 = 20.0;
Add(a1, a2);
Add(d1, d2);
return 0;
}
但是假如要编译下面这段代码就会报错，因为在编译阶段的时候，编译器推演实参类型时，通过a1把T推演为int类型，但是通过b1又把T推演为double类型，但是模板参数列表只有一个T，此时编译器就无法确定该使用哪个类型替换T，从而报错。（编译器一般不会进行类型转换的操作）
template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
return left + right;
}
int main()
{
int a1 = 10;
double b1 = 10.0;
Add(a1, b1);
return 0;
}
那么怎么解决这个问题呢？有两种处理方式
第一种方法用户自己强制转换类型
int main()
{
int a1 = 10;
double b1 = 10.0;
Add(a1, (int)b1); //强制把b1转为int类型
return 0;
}
第二种方法就是使用显式实例化
2.显式实例化：在<>中指定参数的实际类型
还是以上面代码举例
int main()
{
int a1 = 10;
double b1 = 10.0;
Add<int>(a1, b1); //显式实例化
return 0;
}
函数参数的匹配原则
先看这段代码
// 加法模板函数
template<class T>
T Add(T left, T right)
{
return left + right;
}
// 专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
void Test()
{
Add(1, 2);// 与非模板函数匹配，编译器不需要特化
Add<int>(1, 2); //调用编译器特化的Add版本
}
我们知道Add模板函数在遇到int类型的实参时是会实例化出一份int类型的Add函数代码的，那么上面这段代码里的int类型Add函数和Add函数模板是否可以同时存在呢？
可以同时存在，而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函数。
在Test()里，Add(1,2)调用Add函数时，因为已经有了int类型的Add函数，此时肯定是直接调用处理int类型的Add函数更快，因为模板函数还要推演完实参类型后再生成一份特定处理int类型的代码。但是如果我强制要使用模板函数，那么使用Add(1,2)就可以调用函数模板实例化后Add版本。
类模板
类模板基本概念
C++ 除了支持函数模板，还支持类模板（Class Template）。函数模板中定义的类型参数可以用在函数声明和函数定义中，类模板中定义的类型参数可以用在类声明和类实现中。类模板的目的同样是将数据的类型参数化。
类模板针对仅数据成员和成员函数类型不同的类。
类模板使用方式
template<class T1,calss T2,....,calss Tn>
class 类模板名称
{
//类内成员定义
};
一旦声明了类模板就可以用形参名(T1，T2…Tn)来声明类中的成员变量和成员函数，举例：
template<Class T>
class A
{
public:
T a;
T b;
T c(T d,T& e);
};
类模板实例化
类模板实例化和函数模板实例化不同，类模板实例化需要在类模板名称后跟<实例化类型>，需要注意的是，类模板中不存在推演的，例如A<2> s，此时就会报错，编译器没法把2推演为int型，在<>里面一定要明确指定类型。
用上面的代码举例，我们实例化一个A< int > m，那么类A中所有使用模板形参的地方都会被int替代：
class A
{
public:
int a;
int b;
int c(int d,int& e);
};