模板
模板的概念
1、模板不可用直接使用，它只是一个框架
2、模板的通用并不是万能的
函数模板
1、C++另一种编程思想称为泛型编程，主要利用的技术就是模板
2、C++提供两种模板机制：函数模板和类模板
函数模板语法
函数模板作用：
建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表。
语法：
template<typename T>
//函数声明或定义
解释：
template … 声明创建模板
typename … 表面其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替
T … 通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母
#include <iostream>
using namespace std;
//函数模板
template<typename T>//声明一个模板，告诉编译器后面代码中紧跟着的T不要报错，T是一个通用数据类型
void mySwap(T& a, T& b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
//利用函数模板交换
//两种方式使用函数模板
//1、自动类型推导
//mySwap(a, b);
//2、显示指定类型
mySwap<int>(a, b);
cout << "a=" << a << endl;
cout << "b=" << b << endl;
return 0;
}
总结：
1、函数模板利用关键字template
2、使用函数模板有两种方式：自动类型推导、显示指定类型
3、模板的目的是为了提高重复性，并将类型参数化
函数模板注意事项
注意事项：
1、自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T，才可以使用
2、模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用
#include <iostream>
using namespace std;
template<class T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
//1、自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T，才可以使用
void test01()
{
int a = 10;
int b = 20;
char c = 'c';
mySwap(a, b);//正确
//mySwap(a, c);//错误。推导不出一致的T类型
cout << "a=" << a << endl;
cout << "b=" << b << endl;
}
//2、模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用
template<class T>
void func()
{
cout << "func调用" << endl;
}
void test02()
{
//func();//错误
func<int>();//随便给个数据类型
}
int main()
{
test01();
test02();
return 0;
}
总结：使用模板时必须确定出通用数据类型T，并且能够推导出一致的类型。
函数模板案例
案例描述：
1、利用函数模板封装一个排序的函数，可以对不同的数据类型数组进行排序
2、排序规则从大到小，排序算法为选择排序
3、分别利用char数组和int数组进行测试
#include <iostream>
using namespace std;
template<typename T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
template<typename T>
void mySort(T arr[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; ++i)
{
int max = i;
for (int j = i+1; j < len; ++j)
{
if (arr[max] < arr[j])
{
max = j;
}
}
if (max != i)
{
//交换max和i元素
mySwap(arr[max], arr[i]);
}
}
}
template<typename T>
void printArray(T arr[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; ++i)
{
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
char charArr[] = "badcfe";
int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);
mySort(charArr, num);
printArray(charArr, num);
}
void test02()
{
int intArr[] = {
7,5,1,3,9,2,4,6,8};
int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);
mySort(intArr, num);
printArray(intArr, num);
}
int main()
{
test01();
test02();
return 0;
}
普通函数与函数模板的区别
1、普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）
2、函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换
3、如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换
#include <iostream>
using namespace std;
int myAdd01(int a, int b)
{
return a + b;
}
template<class T>
T myAdd02(T a,T b)
{
return a + b;
}
void test01()
{
int a = 10;
int b = 20;
char c = 'c';
cout << myAdd01(a, c) << endl;
//cout << myAdd02(a, c) << endl;//报错
cout << myAdd02<int>(a, c) << endl;
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
普通函数与函数模板的调用规则
1、如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
3、函数模板也可以发生重载
4、如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板
#include <iostream>
using namespace std;
//1、如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
//2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
//3、函数模板也可以发生重载
//4、如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板
void myPrint(int a, int b)
{
cout << "调用的普通函数" << endl;
}
template<class T>
void myPrint(T a, T b)
{
cout << "调用的模板" << endl;
}
template<class T>
void myPrint(T a, T b, T c)
{
cout << "调用重载的模板" << endl;
}
void test01()
{
int a = 10;
int b = 20;
myPrint(a, b);//调用的普通函数
myPrint<int>(a, b);//调用的模板
//通过空模板参数列表，强制调用函数模板
myPrint<>(a, b);//调用的模板
myPrint<>(a, b, 33);//调用重载的模板
//如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板
char c1 = 'a';
char c2 = 'b';
myPrint(c1, c2);//调用的模板
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
总结：既然提供了函数模板，最好就不要提供普通函数，否则容易出现二义性。
模板的局限性
局限性：
模板的通用性不是万能的
比如数组和类无法直接实现。
#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b)
{
if (a == b)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
//利用具体化Person的版本实现代码，具体化优先调用
template<>bool myCompare(Person& p1, Person& p2)
{
if (p1.m_Name == p2.m_Name&&p1.m_Age == p2.m_Age)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
void test01()
{
string a = "我是";
string b = "我是谁";
int ret = myCompare(a, b);
if (ret)
{
cout << "a==b" << endl;
}
else
{
cout << "a!=b" << endl;
}
}
void test02()
{
Person p1("Tom", 10);
Person p2("Tom", 10);
int ret = myCompare(p1, p2);
if (ret)
{
cout << "a==b" << endl;
}
else
{
cout << "a!=b" << endl;
}
}
int main()
{
//test01();
test02();
return 0;
}
总结：
1、利用具体化的模板，可以解决自定义类型的通用化
2、学习模板并不是为了写模板，而是在STL能够运用系统提供的模板