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目录

前言

1.函数模板

1.1函数模板概念

1.2函数模板格式

1.3函数模板的实例化

1.4模板参数的匹配原则

2.类模板

2.1引入

2.2类模板格式

2.3类模板的实例化

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前言

在之前的学习中，我们可以利用函数重载实现一些“各种类型通用”的函数，比如交换函数swap，但这样一来代码的复用率很低并且他们仅仅是类型不同而已，每当有新的类型需求时，我们又需要增加新的函数，如何解决这一问题呢？

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1.函数模板

1.1函数模板概念

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。

1.2函数模板格式

template<typename T1, typename T2,......,typename Tn>
返回值类型 函数名(参数列表){}

如：

template<typename T> //template、typename关键字
void Swap(T& left, T& right)
{T temp = left;left = right;right = temp;
}

 注意：typename也是关键字，可以使用class，但不能使用struct

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模板实质上只是编译器识别并产生特定具体类型函数的模具，也就是说是编译器替我们实现了具体的函数。

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1.3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：隐式实例化和显式实例化。

（1）隐式实例化：让编译器根据实参推演模板参数的实际类型

请思考：会不会出现推演不出来的情况呢？

template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{return left + right;
}
int main()
{int a1 = 10, a2 = 20;double d1 = 10.0, d2 = 20.0;Add(a1, a2);Add(d1, d2);/*该语句不能通过编译，因为在编译期间，当编译器看到该实例化时，需要推演其实参类型通过实参a1将T推演为int，通过实参d1将T推演为double类型，但模板参数列表中只有一个T，编译器无法确定此处到底该将T确定为int 或者 double类型而报错注意：在模板中，编译器一般不会进行类型转换操作，因为一旦转化出问题，编译器就需要背黑锅Add(a1, d1);*/// 此时有两种处理方式：1. 用户自己来强制转化 2. 使用显式实例化Add(a, (int)d);return 0;
}

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一定要避免出现歧义，要明确了解几个模板参数，几个推演的类型等，否则就会出现问题。

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（2）显式实例化：在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

int main(void)
{int a = 10;double b = 20.0;// 显式实例化Add<int>(a, b);//若有两个模板参数就<int,double>return 0;
}

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 如果类型不匹配，编译器会尝试进行隐式类型转换，如果无法转换成功编译器将会报错。

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1.4模板参数的匹配原则

非模板函数和同名的函数模板同时存在，应该调用哪个？

// 专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right)
{return left + right;
}
// 通用加法函数
template<class T>
T Add(T left, T right)
{return left + right;
}
void Test()
{Add(1, 2); // 与非模板函数匹配，编译器不需要特化Add<int>(1, 2); // 调用编译器特化的Add版本
}

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优先调用非模板函数，有现成的就用现成的 。

前面说过，模板实际上只是编译器帮我们生成了，那既然有现成的当然就用现成的咯。

另外如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数，那么就选择模板，有更合适的就用更合适的。  

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模板函数不允许自动类型转换，但普通函数可以进行自动类型转换

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2.类模板

2.1引入

在之前学习数据结构时，我们是利用typedef来确定该数据结构要存储的数据类型的，但这样有很明显的弊端，每有一种新的数据类型的需求，你就得新实现一个，这跟函数重载所遇到的尴尬是一样的，那函数是利用函数模板来解决，类就用类模板来解决好了。

2.2类模板格式

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

比如：

// 动态顺序表
// 注意：Vector不是具体的类，是编译器根据被实例化的类型生成具体类的模具
template<class T>
class Vector
{
public:Vector(size_t capacity = 10): _pData(new T[capacity]), _size(0), _capacity(capacity){}// 使用析构函数演示：在类中声明，在类外定义。~Vector();void PushBack(const T& data)；void PopBack()；// ...size_t Size() { return _size; }T& operator[](size_t pos){assert(pos < _size);return _pData[pos];}
private:T* _pData;size_t _size;size_t _capacity;
};
// 注意：类模板中函数放在类外进行定义时，需要加模板参数列表
template <class T>
Vector<T>::~Vector()
{if (_pData)delete[] _pData;_size = _capacity = 0;
}

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注意：声明定义放一个文件， 否则会报错 

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2.3类模板的实例化

类模板实例化与函数模板实例化不同，类模板实例化需要在类模板名字后跟<>，然后将实例化的类型放在<>中即可，类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类。

// Vector类名，Vector<int>才是类型
Vector<int> s1;
Vector<double> s2;

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比如：

下面哪种构造的写法是对的？

• Stack()
• Stack<T>()

 Stack()这种写法是对的，因为构造函数与类名相同，不是与类型相同。

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