函数模板、函数模板实例化、函数模板重载

模板是泛型编程的基础。所谓泛型编程就是编写与类型无关的逻辑代码，是一种复用的方式。模板分为模板函数和模板类。
如果是交换两个数据，我们会定义对应类型的函数，比如要交换int类型数据，我们会定义int类型swap函数，如果是交换double类型数据，会再定义double类型交换函数。

void Swap(int& a, int &b)
{
	int c = a;
	a = b;
	b = c;
}
void Swap(double& a, double &b)
{
	double c = a;
	a = b;
	b = c;
}

这样重复定义函数，代码重复度十分高，但是模板来说不需要用户自己定义多种类型的函数，只需要定义一个模板就可以。模板分为函数模板和类模板。
函数模板
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
函数模板格式
template<typename 形参名1,typename 形参名2，typename形参名3>
返回类型函数名（参数列表）
{…}
模板参数的定义既可以用typename,也可以用class(但是不能用struct),含义是相同的

template<typename T>  //模板参数的定义
void Swap( T& a,  T& b)
{
	T c = a;
	a = b;
	b = c;  //没有实例化不会报错
}
如果函数模板内部出现错误，编译期间将不会报错，因为是在实例化时才检查模板内容,即当用Swap(a,b)会检查模板内容
但是当函数模板头出现问题时，会立即报错

在这里插入图片描述

int main()
{
	int a = 1, b = 2;
	double c = 2.2, d = 3.4;
	Swap(a, b);
	Swap(c, d);
	cout << a << endl << b << endl;
	cout << c << endl << d << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

汇编看函数模板实例化过程：
在这里插入图片描述
模板参数的原理：
模板本身不是类或函数，编译器用模板产生指定的类或函数的特定类型版本，产生模板特定类型的过程称为函数的模板实例化。

在使用函数模板时，编译器需要根据传入的实参类型，推演生成对应类型的函数来使用。
比如int类型使用函数模板时，编译器通过对实参类型的推演，将确定为int类型，最后会生成int类型的数据交换函数
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示实例化

template<typename T>
T Add(T a, T b)
{
	return a + b;
}
int main()
{
	int a = 1, b = 2;
	double c = 2.2, d = 3.4;
	//cout << Add(a, d) << endl;
	//在编译期间，当编译器看到该实例化时，需要推演实参类型，通过第一个参数a将T推演为int,
	//第二个推演为double,但是，模板参数类型只有一个T，编译器无法确定将T推演为int或者double而出错
	//因此需要将类型转换为相同的，可以用户自己强转即隐式类型转换，也可以用显示类型转换
	//隐式类型转换
	cout << Add(a, b) << endl; //2
	cout << Add(a, (int)d) << endl;//4
	cout << Add((double)a, d) << endl; //4.4
	//显示类型转换:在函数名后加<具体类型>
	cout << Add<int>(a, d) << endl; //4
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述
函数模板重载

template<typename T>
T Add(T a, T b)
{
	return a + b;
}
int Add(int a, int b)
{
	return a + b;
}
template<typename T1,typename T2>
T2 Add(T1 a, T2 b)
{
	return a + b;
}
int main()
{
	int a = 1, b = 2;
	cout << Add(a, b) << endl;  //int Add(int a, int b),如果有现成函数就不用模板
	double c = 1.2, d = 3.5;
	//根据参数找不同模板实例化
	cout << Add(c, d) << endl; //T Add(T a, T b) 
	cout << Add(a, d) << endl; //T2 Add(T1 a, T2 b)
	system("pause");
	return 0;
}

函数模板、函数模板实例化、函数模板重载

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