C++初阶--类型模板

文章目录

泛型编程
函数模板
- 使用
- 通用加法函数
- 多模板参数
- 必须用实例化
函数模板的原理
类模板
- 使用
注意事项

泛型编程

先看一个例子：
在这里插入图片描述
这是一些对于Swap重载的函数，区别是类型不同；
虽然能够重载使用，但代码复用率比较低，如果我们让别人直接调用我们的函数，只使用整形类型的Swap（），那么其他函数就有点浪费了；
而且代码的维护性比较低，一个出错可能会导致重载都出错。

所以在C++中，就有了模板的概念。
类似于你给一个普通模板，填入不同的数据，然后进行套用；
在编程中我们称之为泛型编程。

泛型编程：编写与类型无关的通用代码，是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础。

模板可以分类为：
在这里插入图片描述

函数模板

函数模板是实现泛型编程的一种方式。通过函数模板，可以编写一种通用的函数，可以适用于多种类型的数据，可以在不同的上下文中进行重复使用。

语法格式：
template < typrname T >
返回值类型函数名(参数列表)
{
函数内容
}

在上述格式中，template < typrname T > 表示定义了一个模板，T是一个占位符类型，它可以代表任何类型。

使用

#include<iostream>
using namespace std;template<typename T>
void Swap(T& left, T& right)
{T temp = left;left = right;right = temp;
}//模板的演示
int main()
{int a = 1, b = 2;double c = 1.2, d = 3.4;Swap(a, b);Swap(c, d);return 0;
}

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注意：

在这里插入图片描述

通用加法函数

template<class T>
T Add(T a, T b)
{return a + b;
}int main()
{int a = 1, b = 2;cout<<Add(a, b)<<endl;double c = 1.2, d = 2.4;cout << Add(c, d) << endl;//显示实例化cout<<Add<int>(1, 2)<<endl;cout<<Add<double>(2, 3.44)<<endl;return 0;
}

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实例化：

注意：
在这里插入图片描述
我们可以使用多模板参数。

多模板参数

template<class X,class Y>
void func(const X& x, const Y& y)
{cout << x <<" " << y << endl;
}//多模板参数
int main()
{func(1, 2.2);func(1, 1);func(2.2, 2.2);
}

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必须用实例化

template<class T>
T* f(int n)
{T* p = new T[n];return p;
}

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函数模板的原理

当你使用函数模板进行函数调用时，编译器会根据传入的参数类型来确定需要实例化的模板参数类型。编译器会查找匹配的模板定义，并将实际的参数类型替换为函数参数类型，生成对应的函数代码。

类模板

template<class T1, class T2, ..., class Tn>
class 类模板名
{// 类内成员定义
};

使用

template<class T>
class Stack
{
private:T* _a;int _top;int _capacity;
public:Stack(int capacity = 4):_a(new T[capacity]),_top(0),_capacity(capacity){cout << "Stack(int capacity = 4)" <<endl;}~Stack(){cout << "~Stack()" << endl;delete[] _a;_a = nullptr;_top = 0;_capacity = 0;}
};int main()
{Stack<int> s1;Stack<double> s2;return 0;
}