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学习C++编译环境：Linux
第五十七课 深入理解函数模板
1.函数模板
函数模板深入理解
编译器从函数模板通过具体类型产生不同的函数
编译器会对函数模板进行两次编译
对模板代码本身进行编译
对参数替换后的代码进行编译
注意事项：
函数模板本身不允许隐式类型转换
自动推导类型时，必须严格匹配
显示类型指定时，能够进行隐式类型转换
57-1 函数模板的本质—证明编译器会根据函数模板产生真实的函数
#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Test
{
Test(const Test&);
public:
Test()
{
}
};
template <typename T>
void Swap(T& a, T& b)
{
T c = a;
a = b;
b = c;
}
typedef void(FuncI)(int&, int&);
typedef void(FuncD)(double&, double&);
typedef void(FuncT)(Test&, Test&);
int main()
{
FuncI* pi = Swap;//编译器自动推导T为int
FuncD* pd = Swap;//编译器自动推导T为double
//FuncT* pt = Swap;//编译器自动推导T为Test
cout << "pi = " << reinterpret_cast<void*>(pi) << endl;
cout << "pd = " << reinterpret_cast<void*>(pd) << endl;
//cout << "pt = " << reinterpret_cast<void*>(pt) << endl;
return 0;
}
进行分析：
class Test
{
Test(const Test&);
public:
Test()
{
}
};
没有这句话时，运行结果
pi = 0x400a0a
pd = 0x400a37
pt = 0x400a70
有这句话时，Test为私有成员，运行结果
57-1.cpp: In instantiation of ‘void Swap(T&, T&) [with T = Test]’:
57-1.cpp:31:17: required from here
57-1.cpp:8:5: error: ‘Test::Test(const Test&)’ is private
Test(const Test&);
^
57-1.cpp:18:11: error: within this context
T c = a;
所以把这两句话注释掉
//FuncT* pt = Swap;//编译器自动推导T为Test
//cout << "pt = " << reinterpret_cast<void*>(pt) << endl;
2.多参数函数模板
函数模板可以定义任意多个不同的类型参数
对于多参数函数模板
无法自动推导返回值类型
可以从左向右部分指定类型参数
工程中将返回值参数作为第一个类型参数！
57-2 多参数函数模板
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template
< typename T1, typename T2, typename T3 >
T1 Add(T2 a, T3 b)
{
return static_cast<T1>(a + b);
}
int main()
{
// T1 = int, T2 = double, T3 = double
int r1 = Add<int>(0.5, 0.8);
// T1 = double, T2 = float, T3 = double
double r2 = Add<double, float>(0.5, 0.8);
// T1 = float, T2 = float, T3 = float
float r3 = Add<float, float, float>(0.5, 0.8);
cout << "r1 = " << r1 << endl; // r1 = 1
cout << "r2 = " << r2 << endl; // r2 = 1.3
cout << "r3 = " << r3 << endl; // r3 = 1.3
return 0;
}
运行结果
r1 = 1
r2 = 1.3
r3 = 1.3
3.有趣的问题
当函数重载遇到函数模板会发生什么？
4.重载函数模板
函数模板可以像普通函数一样被重载
C++编译器优先考虑普通函数
如果函数模板可以产生一个更好的匹配，那么选择模板
可以通过空模板实参列表限定编译器只匹配模板
57-3 重载函数模板
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >
T Max(T a, T b)
{
cout << "T Max(T a, T b)" << endl;
return a > b ? a : b;
}
int Max(int a, int b)
{
cout << "int Max(int a, int b)" << endl;
return a > b ? a : b;
}
template < typename T >
T Max(T a, T b, T c)
{
cout << "T Max(T a, T b, T c)" << endl;
return Max(Max(a, b), c);
}
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
cout << Max(a, b) << endl; // 普通函数 Max(int, int)
cout << Max<>(a, b) << endl; // 函数模板Max<int>(int, int)
cout << Max(3.0, 4.0) << endl; // 函数模板Max<double>(double, double)
cout << Max(5.0, 6.0, 7.0) << endl; // 函数模板 Max<double>(double, double, double)
cout << Max('a', 100) << endl; //普通函数Max(int, int)
return 0;
}
运行结果
int Max(int a, int b)
2
T Max(T a, T b)
2
T Max(T a, T b)
4
T Max(T a, T b, T c)
T Max(T a, T b)
T Max(T a, T b)
7
int Max(int a, int b)
100
小结
函数模板通过具体类型产生不同的函数
函数模板可以定义任意多个不同的类型参数
函数模板中的返回值类型必须显示指定
函数模板可以像普通函数一样被重载