C++笔记 第五十六课 函数模板的概念和意义---狄泰学院

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学习C++编译环境：Linux

第五十六课 函数模板的概念和意义

1.发散性问题

C++中有几种交换变量的方法？

2.交换变量的方法

定义宏代码块VS定义函数

56-1 变量的交换

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;
#define SWAP(t,a,b)   \    //定义宏
do                  \
{                   \
    t c = a;        \
    a = b;          \
    b = c;          \
}while(0);
 
void Swap(int& a, int& b)   //定义函数
{
    int c = a;
    a = b;
    b = c;
}
void Swap(double& a, double& b)
{
    double c = a;
    a = b;
    b = c;
}
void Swap(string& a, string& b)
{
    string c = a;
    a = b;
    b = c;
}
int main()
{
    int a = 0;
    int b = 1;
   
    Swap(a, b);
    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "b = " << b << endl;
    double m = 2;
    double n = 3;
    Swap(m, n);
    cout << "m = " << m << endl;
    cout << "n = " << n << endl;
    string d = "Delphi";
    string t = "Tang";
    Swap(d, t);
    cout << "d = " << d << endl;
    cout << "t = " << t << endl;
    return 0;
}
运行结果
a = 1
b = 0
m = 3
n = 2
d = Tang
t = Delphi

定义宏代码块
优点：代码复用，适合所有的类型
缺点：编译器不知道宏的存在，缺少类型检查
定义函数
优点：真正的函数调用，编译器对类型进行检查
缺点：根据类型重复定义函数，无法代码复用

3.新的需求

C++中有没有解决方案集合两种方法的优点？肯定有

4.泛型编程

泛型编程的概念
不考虑具体数据类型的编程方式
对于Swap函数可以考虑下面的泛型写法

Swap泛型写法中的T不是一个具体的数据类型，而是泛指任意的数据类型。

5.函数模板（一共有两种，函数模板和类模板）

C++中泛型编程
函数模板
一种特殊的函数可用不同类型进行调用
看起来和普通函数很相似，区别是类型可被参数化

函数模板的语法规则
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
自动类型推导调用
具体类型显示调用

56-2 函数模板使用初探

初体验函数模板：
#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;
template <typename T>
void Swap(T& a, T& b)
{
    T c = a;
    a = b;
    b = c;
}
int main()
{
    int a = 0;
    int b = 1;
   
    Swap(a, b);    //Swap<int>(a,b);
    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "b = " << b << endl;
    double m = 2;
    double n = 3;
    Swap(m, n);    //Swap<double>(a,b);
    cout << "m = " << m << endl;
    cout << "n = " << n << endl;
    string d = "Delphi";
    string t = "Tang";
    Swap(d, t);    //Swap<double>(a,b);
    cout << "d = " << d << endl;
    cout << "t = " << t << endl;
    return 0;
}
深度体验函数模板：  11:47开始
#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;
template <typename T>
void Swap(T& a, T& b)
{
    T c = a;
    a = b;
    b = c;
}
template <typename T>
void Sort(T a[], int len)
{
    for(int i=0;i<len; i++)
    {
	for(int j=i; j<len; j++)
	{
	    if(a[i] > a[j])
	    {
	        Swap(a[i],a[j]);
	    }
	}
    }
}
template <typename T>
void Println(T a[], int len)
{
    for(int i=0; i<len; i++)
    {
	cout << a[i] << ",";
    }
    cout << endl;
}
int main()
{
    int a[5]={5, 3, 2, 4, 1};
    Println(a,5);    
    Sort(a,5);
    Println(a,5);
    string s[5] = {"Java", "C++", "Pascal", "Ruby", "Basic"};
    Println(s,5);
    Sort(s,5);
    Println(s,5);
    return 0;
}
运行结果
5,3,2,4,1,
1,2,3,4,5,
Java,C++,Pascal,Ruby,Basic,
Basic,C++,Java,Pascal,Ruby,

小结
函数模板是泛型编程在C++中的应用方式之一
函数模板能够根据实参对参数类型进行推导
函数模板支持显示的指定参数类型
函数模板是C++中重要的代码复用方式