Linux C++ 022-函数模板
本节关键字：Linux、C++、函数模板、泛型编程
相关库函数：
函数模板的用法
C++另一种编程思想称为泛型编程，主要利用的技术就是模板，C++提供两种模板机制：函数模板和类模板函数模板的作用：建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表
template<typename T>
函数声明或定义
template -- 声明创建模板
typename -- 声明其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替
T -- 通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母
// 声明一个模板，告诉编译器后面代码中紧跟着的T不要报错，T是一个通用数据类型
template<typename T>
void mySwap(T &a, T &b)
{T temp = a;a = b;b = temp;
}void test01()
{int a = 10;int b = 20;//1、自动类型推导mySwap(a, b);//2、显示指定类型mySwap<int>(a, b);
}
函数模板总结：
（1）函数模板利用关键字template
（2）使用函数模板有两种方式：自动类型推导、显示指定类型
（3）模板的目的是为了提高复用性，将类型参数化
函数模板注意事项
（1）自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T，才可以使用
（2）模板必须要确定出T的数据类型才可以使用
函数模板案例
案例描述：
（1）利用函数模板封装一个排序的函数，可以对不同数据类型数据进行排序
（2）排序规则从大到小，排序算法为选择排序
（3）分别利用char数组和int数组进行测试
// 泛化版本
template<typename T, typename U>
void mySwap(T &a, U &b)
{cout << a << endl;cout << b << endl;
}
//全特化版本，<>内为空
template<>
void mySwap<int, double>(int &a, double &b)
{cout << a << endl;cout << b << endl;
}//class也可换成typename
template<class T>
void mySort(T arr[], int len)
{for(int i=0;i<len;i++){int max = i;for(int j=i+1;j<len;j++){if(arr[max] < arr[j]){max = j;}}if(max != i){mySwap<int>(arr[max], arr[i]);}}
}template<class T>
void printArray(T arr[], int len)
{for(int i=0;i<len;i++){cout << arr[i] << endl;}
}void test01()
{char charArr[] = "abcdef"int num = sizeof(charArr) / sizeof(charArr[0]);mySort<char>(charArr, num);printArray<char>(charArr, num);
}void test02()
{int intArr[] = {1, 2, 4, 3, 6};int num = sizeof(intArr) / sizeof(intArr[0]);mySort<int>(intArr, num);printArray<int>(intArr, num);
}
普通函数与函数模板的区别
（1）普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）
（2）函数模板调用时，如果利用自动类型推到，不会发生隐式类型转换
（3）如果利用显示类型的方式，可以发生隐式类型转换
// 普通函数
int mySAdd01(int a, int b)
{return a+b;
}// 函数模板
template<class T>
T myAdd02(T a, T b)
{return a+b;
}// 使用函数模板是，如果用自动类型推导，不会发生自动类型转换，即隐式类型转换
void test01()
{int a = 10;int b = 20;char c= 'c';cout << myAdd01(a, b) << endl; // 30cout << myAdd01(a, c) << endl; // 109cout << myAdd02(a, b) << endl; // 30cout << myAdd02(a, c) << endl; // 报错cout << myAdd02<int>(a, c) << endl; // 109
}
// 建议使用显示指定类型的方式调用函数模板，因为可以自己确定通用类型T
普通函数与函数模板的调用规则
（1）如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
（2）可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
（3）函数模板也可以发生重载
（4）如果函数模板可以产生更好的匹配，有限调用函数模板
void myPrint(int a, int b)
{cout << "调用普通函数" << endl;
}template<typename T>
void myPrint(T a, T b)
{cout << "调用函数模板" << endl;
}template<typename T>
void myPrint(T a, T b, T c)
{cout << "调用重载的函数模板" << endl;
}void test01()
{int a = 10;int b = 20;myPrint(a, b); // 调用普通函数myPrint<>(a, b); // 调用函数模板myPrint(a, b, 100); // 调用重载的函数模板
}void test02()
{char a = 'c';char b = 'd';myPrint(a, b); // 调用函数模板
}
总结：既然提供了函数模板，就不要再提供普通函数了，否则容易出现二义性
模板的局限性
模板的通用性并不是万能的，例如：
template <class T>
void f(T a, T b)
{a = b;
}
在上述代码中提供的赋值操作，如果传入的a和b是一个数组，就无法实现了，再例如：
template <class T>
void (T a, T b)
{if(a > b){ ... };
}
在上述代码中，如果T的数据类型传入的是像Person这样的自定义数据类型，也无法正常运行，因此C++为了解决这种问题，提供模板的重载，可以为这些特定的类型提供具体化的模板
示例：对比两个数据是否相等的函数
class Person
{
public:person(string name, int age){m_Name = name;m_Age = age;}string m_Name;int m_Age;
};template <class T)
bool myCompare(T &a, T &b)
{if(a == b)return true;elsereturn false;
}void test01()
{int a = 10;int b = 20;bool ret = myCompare(a, b);if(ret)cout << "a = b" << endl;elsecout << "a != b" << endl;
}
void test02()
{Person p1("Tom", 10);Person p2("Tom", 10);bool ret = myCompare(p1, p2);if(ret)cout << "p1 == p2" << endl;elsecout << "p1 != p2" << endl;
}// 利用具体化Person的版本实现代码，具体化 优先使用
template<> bool myCompare(Person &p1, Person p2)
{if(p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age)return true;elsereturn false;
}
总结
1、利用具体化的模板，可以解决自定义类型的通用化
2、学习模板并不是为了写模板，而是在STL能够运用系统提供的模板
