泛型编程简介

在数据结构中，很大的一个特点就是只专注于数据元素之间的关系及特定结构上的算法，并不关注数据元素的具体类型。鉴于这个特点，不考虑数据类型的泛型编程就非常适合用于数据结构。

泛型编程是不考虑具体数据类型的编程方式
例如对于交换两个数值的函数Swap，就可以考虑下边的泛型写法

void Swap(T& a, T& b)
{
    T temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

函数参数中的T指的是任意的数据类型，而不是具体某一个类型。C++中函数支持泛型编程，也叫函数模板
-函数模板是一种特殊的函数，可用不同类型进行调用
-外观跟普通函数相似，但是类型可被参数化

template <typename T>
void Swap(T& a, T& b)
{
    T temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

一个简单的变量交换的函数模板如上，函数模板的语法规则为:
- template 关键字用于声明开始进行泛型编程
- typename 关键字用于声明泛指类型

函数模板的使用有两种方式
- 自动类型推导调用
- 具体类型显示调用

int a = 12;
int b = 23;
Swap(a, b);	        //自动类型推导
Swap<int>(a, b);	//类型显示调用

完整代码实例:

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T>
void Swap(T& a, T& b)
{
    T temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

int main()
{
    int a = 12;
    int b = 23;
    Swap(a, b);		//自动类型推导调用
    cout << "a = " << a << endl << "b = " << b << endl;

    double n = 12.34;
    double m = 23.21;
    Swap<double>(n, m);		//类型显示调用
    cout << "n = " << n << endl << "m = " << m << endl;

    system("pause");

    return 0;
}

编译输出:

C++中的类模板，规则与函数模板基本相同，只是调用时只能显示指定具体类型，编译器无法自动推导，下边直接以例子来展示

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

template <typename T>
class Operator
{
public:
    T Add(T a, T b)
    {
    	return a + b;
    }
};

int main()
{
    Operator<int> oper1;    //使用时需要显示指定具体类型
    cout << "oper1.Add(12, 34) = " << oper1.Add(12, 34) << endl;

    Operator<string> oper2;    //使用时需要显示指定具体类型
    cout << "oper2.Add(\"hello\", \"world\") = " << oper2.Add("hello", " world") << endl;

    system("pause");

    return 0;
}

编译输出:

总结
   - 模板是泛型编程理论在C++中的实现
   - 函数模板支持参数的自动推导和显示指定
   - 类模板在使用时只能显示指定类型
   - 类模板非常适用于编写数据结构相关的代码

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