绪论

思想决定行动，行动养成习惯，习惯形成品质，品质决定命运。——陶行知

本章讲的是c++的初阶模板，全文不算代码字数少的可怜，但模板是我们c++必须学的一个宝物，他的出现可是c++的飞跃性成就！下面将主要以代码的方式来进行语法学习。

话不多说安全带系好，发车啦（建议电脑观看）。

附：红色，部分为重点部分；蓝颜色为需要记忆的部分（不是死记硬背哈，多敲）；黑色加粗或者其余颜色为次重点；黑色为描述需要

思维导图：

要XMind思维导图的话可以私信哈

1.泛型编程

知识点：

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有点抽象。

他们在一些重复性很强的代码上虽然使用函数重载可以实现，但是终究有不好的地方，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，代码的可维护性比较低，一个出错可能所有的重载均出错。
具体那下面的代码具体展示：
下面是swap交换函数，此时就是对不同的类型就需要不同的交换函数：
void swap(int& x, int& y)
{
    int tmp = x;
    x = y;
    y = tmp;
}

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

void swap(float& x, float& y)
{
    float tmp = x;
    x = y;
    y = tmp;
}

// ......

对此c++，为了解决这个问题就提出了一个新语法：模板（模板就像一个模具一样我们创造出来的东西形状都一样，只是我们放进去的材料不同最终出来的也东西就有所不同。在上面的交换函数中，交换的方法是一样的，只是他们的类型不同，也就是所谓的换汤不换药还是老一套，所以就能用模板来快速的实现相类函数的创建）。

2.函数模板

知识点：

函数模板概念：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。
模板的语法：

template<typename T1, typename T2 ...> 、 template<class T, ....>

返回值类型函数名(参数列表)

{}

其中class 和 typename是一样的效果我们都可以使用

模板需要和需要模板的函数紧挨着一起出现。模板参数的使用范围就是在其下方的函数/类的域中。

使用练习（注意看注释）：

//template<class Ty>和下面的是效果一样的，并且内部的Ty是和变量名一样可以自行diy的
template<typename T>
void Swap(T& x, T& y) {
	T tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}


// 我们可以定义多个模板参数，来分开识别使用，防止出现两个参数的类型不同的情况
template<class T1,typename T2>
void Func(T1& x, T2& y)//此处定义了两个模板参数，就能对应对当两个类型不同的情况
{
	cout << x << ' ' << y << endl;
}

int main()
{
	int a = 0 , b = 1;
	double c = 1.1, d = 2.2;
	Swap(a, b);
	Swap(c, d);


	int e = 10;
	double f = 10.4;
	Func(e, f);

	return 0;
}

细节：

2.1实现模板的原理

模板的实现原理其就和现实中的很像，通过一个模具，重复多次某种类似的过程，而模具就像上面代码中的模板下面的函数一样，在这过程中通过这个模具会创建出多个看不见的重载的函数，其实本质还是创建了多个函数并且去调用了这些函数，只是这实现过程被编译器代替了而已（模板的实例化）。

注意：虽然他们用的是同一个模板，但是他们调用的函数时不一样的！

附：其实在c++库中已经为我们写好了这个交换函数，所以说从后面开始我们不需要在自己去实现swap函数，直接用就可以， swap(变量，变量)；

2.2函数模板的实例化

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

隐式实例化：给参数去直接直接识别类型，然后给到模板参数创建函数，就如上面的练习一样。

显示实例化：自己直接给函数的模板参数在调用前确定类型

举例练习：

显示实例化的写法：

在函数和参数之间加上方括号，并且在内部加上类型如：Func<int>(a,b)。

具体如下：

template<typename T>
T* Alloc(int n)
{
	return new T[n];
}

int main()
{
	int* ptr = Alloc<int>(10);//此时的<int>就是一个显示的实例化，直接给这个函数的模板参数定义了类型int
	return 0;
}

3.类模板

知识点：

类模板的定义格式:类模板和函数模板使用方法和功能都几乎一样，只是用处有些许的不同（具体将通过代码展示）

对于函数模板来说他的作用域是挨着的函数局部域，而对于类模板来是作用于紧挨着的整个类域里面。

细节：

如果加上了类模板的话，就会改变其类的类型:

类型：类名<所有模板参数>

类的类名还是一样

练习使用（再次理解，注意注释）：

template<typename T>
class Stack
{
public:
	Stack(int capacity = 4)
	{
		_arr = new T[capacity];
		int _size = 0;
		int _capacity = capacity;
	}

	void Push(const T& x);


	~Stack()
	{
		delete _arr;
		_size = 0;
		_capacity = 0;
	}

private:
	T* _arr;
	int _size;
	int _capacity;
};

template<typename T>
void Stack<T>::Push(const T& x)//此时我们定义全局函数时，需要我们指定类域才能使用其内部的成员
//而对于函数模板来说，此时的类型也该变成 Stack<模板参数>
{
	//CheckCapacity()
	_arr[_size] = x;
	_size++;
}

int main()
{
	Stack<int> st1;//显示实例化，此处必须加上这个显示...
	Stack<double> st2;//double

	//这样写我们就不用像cyy那样需要去改变 TypeDate 了
	//并且，可以同时使用多种类型的栈
    //C语言不能同时拥有，因为C语言的TypeDate只能在一处使用，就导致定死后不能用于
	//另外一处新的类型的对象中，而模板就能突破这个界限，创建多个类型不同功能一样的函数
	return 0;
}

本章完。预知后事如何，暂听下回分解。

如果有任何问题欢迎讨论哈！

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C++模板（函数模板、类模板）

绪论

1.泛型编程

2.函数模板

2.1实现模板的原理

2.2函数模板的实例化

3.类模板

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