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模板

函数模板

显示实例化

类模板

模板特点

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模板

        模板，就是把一个本来只能对特定类型实现的代码，变成一个模板类型，这个模板类型能转换为任何内置类型，从而让程序员只需要实现一个模板，就能对不同的数据进行操作。模板分为函数模板和类模板

        模板使用格式：template<typename T1, typename T2,......,typename Tn>；也可以为：template<class T1, class T2,......,class Tn>。

函数模板

        函数模板，就是用模板来实现一个函数，从而让这个函数可以供任何内置类型使用，例如下图：

        我们定义T为模板，那么T就可以为任何内置类型，当传入不同类型时，编译器都会自动对应上。当然下面swap（a,b）和swap（c,d）也不是同个swap函数，而是编译器根据我们形参的类型，从而把T转换为形参的类型，然后生成一个swap函数。图中代码会生成一个形参是int类型的函数和一个形参是double类型的函数。

        编译器根据我们给的类型，在根据函数模板，生成对应类型的函数；这个过程叫模板的实例化。

        如果swap的两个传参不是同个传参，但函数模板里是同个模板T，就会无法编译；这时候只能用显示实例化来强行让两个传参为显示实例化的类型。

显示实例化

        进行模板实例化时，还可以显示实例化。即使用模板函数的时候，强制后面的形参为我们所要求的类型。使用方法为：函数模板名<类型>(对象1，对象2....)；强制让对象1和对象2为前面<>内输入的类型。

        比如下图，直接用add(a,b)是编译不过的，但用了显示实例化就可以强行让a和b都为int类型，再生成一个int类型的add函数，进行调用。

类模板

        类模板，就是把模板的类型放入类中，这样在我们类的对象实例化的时候，就可以自主选择需要创建的对象的类型。

        注意：类模板创建对象时必须进行显示实例化。

        类模板不能声明定义分离到两个文件，在一个文件内进行声明定义分离时，定义部分要包含域和模板类型，而且在定义的上方要在声明一次模板。（因为上面声明的模板，是在class内使用，下面再次声明的模板是在函数内使用）具体使用方式如下图所示：

模板特点

        模板不能声明定义分离。

        模板只能定义一行使用一行，当模板被使用于函数或者类中后，不能再放入其他函数或者类中。

        当模板名字和我们自己定义的函数名冲突时，不会报错；当我们调用函数时，编译器会先找有没有形参对应上的非模板函数，找不到才会实例化模板。但如果使用了显示实例化则会强制调用模板，进行模板实例化。  

        模板函数不允许自动类型转换，如果类型不同，则编译不了，只能用显示实例化；但普通函数可以进行自动类型转换。

        模板可以具有非类型参数（模板可以变为任何内置类型，内置类型有大有小），用于指定大小，可以根据指定的大小创建动态结构,所以模板可以用来创建动态增大或减小的数据结构。

        模板运行时不检查数据类型，相当于类型的宏替换，不保证安全。

        类模板是一个类家族，模板类是通过类模板实例化的具体类。

        C++中类模板的声明格式为template＜模板形参表声明＞＜类声明＞，并且类模板的成员函数都是模板函数。因为模板可以转为任何类型，所以在类模板中，每个成员函数都有一个this指针代表自己，就会包含这个模板，所以成员函数就是模板函数。比如一个Stack类模板，里面的成员函数一定都是对Stack的数据进行修改操作，而Stack的数据类型是由模板控制的，所以Stack类中的成员函数就都是模板函数。