模板 template＜typename T＞和 template＜class T＞区别

最近在看 C++ 的方法和类模板，我就在想 C# 中也是有这个概念的，叫泛型.

一、类模板 template<typename T> 和 template<class T>区别

C++ 标准：
template<typename T> 用于基础数据类型， T可以是int char 等
template<class T> 用于复制数据类型，T ：string ，类等

实际情况：
二者都可以用于各种数据类型。
Bjarne.Stroustrup说：
The 'typename' keyword can also be used as an alternative to 'class' in template declarations. For example:
template <typename T > void f (T );
Being an indifferent typist and always short of screen space, I prefer the shorter:
template <class T > void f (T );

特例：
当T是一个类，而这个类又有子类(假设名为 innerClass) 时，应该用 template<typename>:
typename T::innerClass myInnerObject;
这里的 typename 告诉编译器，T::innerClass 是一个类，程序要声明一个 T::innerClass 类的对象，而不是声明 T 的静态成员，而 typename 如果换成 class 则语法错误。
模板是实现代码重用机制的一种工具，实质就是实现类型参数化，即把类型定义为参数。C++提供两种模板：函数模板，类模板。
函数模板

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;

template<typename T>  // 或者 template<class T>
T my_max(T a, T b)
{
    return a>b ? a : b;
}

int main()
{
    int nresult = my_max(10, 25);
    char nresult2 = my_max('a', 'b');
    cout << "nresult=" << nresult << "\nnresult2=" << nresult2 << endl;

    return 0;
}

类模板

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;

template<typename T>  // 或者 template<class T>
class CMax
{
public:
    CMax(T a, T b)
    {
        m_a = a;
        m_b = b;
    }

    T GetMax()
    {
        return m_a > m_b ? m_a : m_b;
    }
private:
    T m_a;
    T m_b;
};


int main()
{
    CMax<int> myMax(10,25);
    int nresult = myMax.GetMax();

    CMax<char> myMax2('a', 'b');
    char nresult2 = myMax2.GetMax();

    cout << "nresult=" << nresult << "\nnresult2=" << nresult2 << endl;

    return 0;
}

二、C++ 中的模板具体玩法

毕竟 C++ 是兼容 C 语言，而 C 是过程式的玩法，所以 C++ 就出现了两种模板类型，分别为：函数模板和类模板，下面简单分析一下。
1. 函数模板的玩法
玩之前先看看格式： template <typename T> rettype funcname (parameter list) { }。
说实话，我感觉 C++ 这一点就做的非常好，人家在开头就特别强调了，这是一个 template，大家不要搞错了，按照这个格式，我们来一个简单的 Sum 操作，参考代码如下：

#include <iostream>

//求和函数
template <typename T> T getsum(T  t1, T  t2) 
{
  return t1 + t2;
}

int main() 
{
  int sum1 = getsum<int>(10, 10);
  long sum2 = getsum<long>(20, 20);
  printf("output: int：sum=%d, long: sum=%ld", sum1, sum2);
}

我就很好奇，这种玩法和普通方法调用有什么不同，要想找到答案，可以用 IDA 去看它的静态汇编代码。

从静态反汇编代码看，当前生成了两个函数符号分别为： j_??$getsum@H@@YAHHH@Z 和 j_??$getsum@J@@YAJJJ@Z，现在我们就搞清楚了，原来一旦给模板指定了具体类型，它就生成了一个新的函数符号。
乍一看这句话好像没什么问题，但如果你心比较细的话，会发现一个问题，如果我调用两次 getsum<int> 方法，那会生成两个具体函数吗？为了寻找答案，我们修改下代码：

int main()
{
int sum1 = getsum<int>(10, 10);
int sum2 = getsum<int>(15, 15);
}

然后再用 IDA 查看一下。

哈哈，可以发现这时候并没有生成一个新的函数符号，其实往细处说：j_??$getsum@H@@YAHHH@Z 是函数签名组合出来的名字，因为它们签名一致，所以在编译阶段必然就一个了。

2. 类模板的玩法
首先看下类模板的格式：template <typename T1, typename T2, …> class className { };还是那句话，开头一个 template 暴击，告诉你这是一个模板 , 接下来上一段代码：

#include <iostream>
template <typename T> class Calculator
{
public:
  T getsum(T a1, T b1) 
  {
    return a1 + b1;
  }
};

int main() 
{

  Calculator<int> cal1;
  int sum1 = cal1.getsum(10, 10);

  Calculator<long> cal2;
  int sum2 = cal2.getsum(15, 15);

  printf("output: sum1=%d, sum2=%ld", sum1,sum2);
}

接下来直接看 IDA 生成的汇编代码。

从上面的方法签名组织上看，有点意思，类名+方法名柔和到一个函数符号上去了，可以看到符号不一样，说明也是根据模板实例化出的两个方法。