原文：http://blog.csdn.net/qaz19870418/archive/2009/06/14/4269189.aspx
从今天开始来学习一下《C++ template》，学习c++ template的动机来自于自己在实现数据结构中的类的时候所遇到的困难。虽然以前在谭浩强老师所编写的《C++程序设计》一书中学过一点c++模板的的知识，但是那本书中讲的关于模板的知识是在是太少了，等到用的时候才发现好多东西不知道怎么用模板的只是知识来解决。
好了，废话不说了，开始进入正题。
今天学习了关于函数模板的一些知识，现在来总结一下。
1.为什么要引入模板机制？
我们知道，代码重用（code reuse）是软件工程的重要目的之一，代码重用是减少代码键入数量，缩短软件开发时间的一项非常有效地手段，而模板机制的引入正是为了能够更好的实现代码重用。
在c语言中，我们可以通过宏（macro）来实现代码的重用。例如有以下三个函数：
int max(int a, int b)
{
return a>b?a:b;
}
float max(float a, float b)
{
return a>b?a:b;
}
float max(float a, float b)
{
return a>b?a:b;
}
double max(double a, double b)
{
return a>b?a:b;
}
这三个函数的功能是一样的，都是求a,b中较大的数，通过观察我们可以发现这三个函数除了数据的类型不一样外，其他的部分一模一样。然而我们却用了三个函数来实现这一功能，这显然不符合代码重用的原则，为此，我们可以将以上三个函数用宏实现，如下：
#define MAX(a, b) ( (a)>(b)?(a):(b))
MAX(2, 3); //计算结果为3
MAX(1.2, 3.5); //计算结果为3.5
MAX(1, 2.4)； //结果为2.4
MAX(2.4, 1); //结果为2.4
这样一来就大大简化了代码，但是这样却引入了一个问题。因为宏是类型不安全的，在编译器在预处理的时候只是进行简单的替换，而不会进行类型检查，降低了程序的安全性。
为了保留宏的简洁性以及消除其不安全性，c++中引入了模板，它既有宏的简洁方便的特点，又具有安全性。能够很好的支持代码重用。上面这个例子用模版实现如下：
template <typename T>
inline T const & max(T const& a, T const& b)
{
return a>b?a:b;
}
max(2, 3); //计算结果为3
max (1.2, 3.5); //计算结果为3.5
max (1, 2.4)； // ERROR: first T is int, second T is double
max(2.4, 1); // ERROR: first T is double, second T is int
我们看到当我们使用max(1, 2.4)时，编译器会提示错误，原因是我们只申明了一个模版参数T, 但是在这个调用中第一个T为int， 第二个T为double，编译器不知道到底该选用哪一个来替代T，所以提示错误。
从这里我们知道了模板与宏的一个不同之处，那就是模板不支持默认的数据类型转换，而宏支持默认的数据类型转换。这样模板就能够让程序按照我们的意愿来执行，以免发生不可预料的结果。
那么，如果我们需要用函数模版max来比较1和2.4，我们该如何做呢？
我们有三种方法来解决这个问题：
方法一，将二者的类型转换成一致：
max(static_cast<double>(1), 2.4); // OK,结果为2.4
max(2.4, static_cast<double>(1)); //// OK,结果为2.4
方法二，显式地指定类型T：
max<double>(1, 2.4); //OK，结果为2.4
max<double>(2.4, 1); //OK，结果为2.4
方法三，使用两个模版参数：
template <typename T1, typename T2>
inline T2 max (T1 const& a, T2 const& b)
{
return a < b ? b : a;
}
max(1, 2.4); //OK,结果为2.4
max(2.4, 1); //ERROR，返回类型不匹配
我们看到，这里max(2.4, 1)编译出现错误，错误的原因是由于返回类型不匹配。那么我们该如何解决这个问题呢？
我们可以这样考虑，我们可以增加一个模版参数，用来指定模版函数的返回值，具体形式如下：
template <typename T1, typename T2， typename RT>
inline RT max (T1 const& a, T2 const& b)
{
return a < b ? b : a;
}
max<int, double, double>(1, 2.4); //OK,返回2.4
max<double, int, double>(2.4, 1); //OK,返回2.4
这样虽然问题解决了，但是通过max<int, double, double>(1, 2.4);这种方式来调用显得非常复杂，我们对以上函数稍微改动一下，就可以简化调用的形式：
template <typename RT, typename T1， typename T2>
inline RT max (T1 const& a, T2 const& b)
{
return a < b ? b : a;
}
max<double>(1, 2.4); //OK,返回2.4
max<double, int, double>(1, 2.4); //OK，与max<double>(1, 2.4); 等价
max< double>(2.4, 1); //OK,返回2.4
max<double, double, int>(2.4, 1); //OK,与max< double>(2.4, 1);等价
很显然通过max<double>(1, 2.4);和max< double>(2.4, 1);来调用要简单的多。这样既解决了代码重用，又简化了调用接口，方便编程。
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