c++中的模板（2）-- 函数模板(及模板函数)

函数模板:

语法:

分析:

函数调用:

怎么实现:

模板函数:

函数模板:

其实就是在函数中使用模板，我们前面的swap函数就是一个函数模板。

语法:

template <typename 类型名1,typename 类型名2 ...>

template <typename T>
void Swap(T& a, T& b) {T tmp = a;a = b;b = tmp;
}

分析:

1. template是定义模板的关键字，<>内部用于写类型参数，typename就是用于定义模拟类型的关键字，T就是类型名(类型名的命名方式和变量名的命名方式是一样的，只是习惯使用T，T1等)。

我们定义了模板之后，就可以在下面的函数实现中使用定义的模板类型T了。这个T可以替换成任意的类型。

2. 定义模板时，<>中的类型参数可以有多个。

template <typename T,typename T2>
void printS(T& a,T2& b) {cout << a << endl;cout << b << endl;
}int main(void) {int a = 10;float b = 20.5f;printS(a, b);system("pause");return 0;
}

3. 我们也可以先写函数声明再写函数定义，但是，必须在函数声明和定义前都用该加上模板定义。

template <typename T,typename T2>
void printS(T& a, T2& b);int main(void) {int a = 10;float b = 20.5f;printS(a, b);system("pause");return 0;
}template <typename T, typename T2>
void printS(T& a, T2& b) {cout << a << endl;cout << b << endl;
}

函数调用:

对于函数模板，调用函数有两种方式。

1. 隐式类型参数调用, 调用printS函数: printS(a,b); 编译器会根据我们传入实参的类型，自动将虚拟类型，转换为实参的类型。

2. 显示类型参数调用， 调用printS函数: printS<int,float>(a,b); 我们通过<>中的类型，指定函数模板中虚拟类型指代的具体类型，(根据传入类型的顺序，实例化对应虚拟类型)。

注意:

定义模板时, 我们会使用到<>，<>和()是类似的。只不过<>中写的是类型参数，()中写的是数据参数。在模板定义时, <>中声明类型形参，()中声明数据形参。

在函数调用时，数据形参的个数有几个，我们就需要传入几个数据实参(使用()传)，这样才能正常的调用函数。 类型形参也是类似的，我们声明多少个类型形参，在调用函数的时候，就需要传入多少个类型实参(就是具体的类型，使用<>传)，否则会报参数不匹配的问题。

只不过在一般函数调用的时候，会根据我们传入的实参的类型，编译器会自动实例化声明的虚拟类型。(当然也是同理的，如果有两个虚拟类型，自然需要传入两种类型的数据)

简单来说，<>和()中都是参数，我们在调用的时候，需要传入对应个数的实参才行。

// 定义
template <typename T>
void Swap(int& t1, int& t2) {int tmp = t1;t1 = t2;t2 = tmp;
}// 调用
Swap<int>(i1, i2); // 定义
template <typename T,typename T1>
void Swap(int t1[], int t2[], int len) {// 遍历互换for (int i = 0; i < len; i++) {int tmp = t1[i];t1[i] = t2[i];t2[i] = tmp;}
}// 调用
Swap<int,float>(arr1, arr2, len);

上面代码中,即使我们在实现中没有使用定义的虚拟类型。但是我们在<>中声明了类型。就需要在函数调用的时候使用<>显示传入相应的类型。

注意: 只有参数使用了相应的模板类型，编译器才能在传参中自动实例化虚拟类型。但是只能实例化参数中使用的虚拟类型。没有使用的，还是需要使用<>传入。

template <typename T,typename T1>
void Swap(T t1[], T t2[], int len) {// 遍历互换for (int i = 0; i < len; i++) {T tmp = t1[i];t1[i] = t2[i];t2[i] = tmp;}
}// 调用
Swap<int,float>(arr1, arr2, len);

代码中我们即使通过参数实例化了T，但是T1并没有被实例化，所以我们需要显示传入类型实例化T2,但是我们传入时，必须按照声明类型参数的格式进行传参。所以<>中需要传入两个类型分别实例化T1，T2。

怎么实现:

那么模板到底是怎么能够实现替换任意类型的呢?

我们前面说到，在调用模板函数的时候，编译器会根据参数的类型自动转换虚拟类型。其实模板就是这样，根据我们传入参数的类型，或者传入的类型参数(<>中的)，编译器会在内部实现一个相应的函数，然后处理相应的数据。

比如:

template <typename T>
void Swap(T& a, T& b) {T tmp = a;a = b;b = tmp;
}int main(void) {int i1 = 10;int i2 = 20;Swap(i1, i2);/*i1和i2是int类型，编译器会自己转化为一个函数void Swap(int& a, int& b) {int tmp = a;a = b;b = tmp;}*/float f1 = 10.1f;float f2 = 20.1f;Swap(f1, f2);/*f1和f2是float类型，编译器会自己转化为一个和上面同名的Swap重载函数。void Swap(float& a, float& b) {   // 参数不同float tmp = a;a = b;b = tmp;}*/system("pause");return 0;
}

从代码中,注释可以看出来，编译器会根据我们传入的类型，根据函数模板，将相应的虚拟类型替换成我们传入的类型，实现一个相应的函数重载。然后再去调用实现相应的功能。