引入
在讲函数模板之前就要先讲讲函数重载了
#include <iostream>
using namespace std;int add(int a, int b) {return a + b;
}double add(double a, double b) {return a + b;
}int main() {cout << add(2, 3) << endl; cout << add(2.5, 3.7) << endl; return 0;
}
在上面代码我们可以知道除了内置类型不同其他的功能都是一样的，那既然重要功能都一样那我们能不能让它们合二为一，这样就可以处理多种数据类型的情况了，在C++中就可以使用函数模板来解决此类问题
一 函数模板：
概念：
函数模板允许我们编写与类型无关的函数。这样我们就可以在一次编写中处理不同的数据类型，而不必重复编写相同的代码。函数模板使用template关键字定义。
代码示例：
#include <iostream>
using namespace std;template <class T> //也可以 <typename T>
T add(T a , T b)
{return a + b;
}int main() {cout << add(2, 3) << endl;cout << add(2.5, 3.7) << endl; return 0;
}这时我们是不是心里面有个疑问，为什么T知道我是什么数据类型，那下面请跟我详细分析
当编译器遇到模板函数的定义时编译器只记录模板的定义，并不会立即生成代码。编译器遇到函数调用add(2, 3)：它推断参数2和3是int类型，所以推断模板参数T为int。用int替换T，生成具体函数int add(int a, int b)。在这过程中虽然我们通过代码看到的依然时T但是内部已经全部换成了int类型了，所以说到底还是编译器承受的太多了。
还有一个疑惑就是我又调用了一个double那不是有两个类型了但是上面接收函数只有一个，编译器不会搞混吗？
编译器在编译过程中会生成两个具体的函数，一个用于int类型，一个用于double类型：
例
int add(int a, int b) {return a + b;
}double add(double a, double b) {return a + b;
}
因此，编译器会生成两个不同的函数实例，不会有混淆。
总结：
通过模板，我们可以编写更简洁、复用性更高的代码，而编译器会根据具体使用的类型生成对应的函数，不会混淆不同的类型。
模板实例化：
隐式实例化：
隐式实例化是指编译器根据实参推断模板参数的类型，然后实例化模板函数。
代码示例：
template <typename 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); // T 被推断为 int，实例化为 int Add(const int&, const int&)Add(d1, d2);return 0;
}
显示实例化：
显式实例化是指在调用模板函数时明确指定模板参数的类型。
代码示例：
#include <iostream>
using namespace std;template <class T> //也可以 <typename T>
T add(T a , T b)
{return a + b;
}int main() {cout << add<int>(2, 3) << endl;cout << add<boudle>(2.5, 3.7) << endl; return 0;
}总结：
- 显式实例化：明确指定类型，适用于需要确定类型或编译器无法正确推断类型的情况。
- 隐式实例化：代码更简洁，适用于编译器能够正确推断类型的情况。
非模板函数与函数模板：
当函数模板跟非函数模板在一起时，那咋们该怎么样调用呢？
- 完全匹配的非模板函数：编译器首先会查找非模板函数，如果找到与参数完全匹配的非模板函数，就会优先选择它。
- 匹配的模板函数：如果没有找到完全匹配的非模板函数，编译器会尝试使用模板函数进行匹配。模板函数的匹配过程包括模板参数推断和模板实例化。
代码示例：
#include <iostream>
using namespace std;// 专门处理 int 类型的加法函数
int Add(int left, int right) {return left + right;
}// 处理 double 类型的加法函数
double Add(double left, double right) {return left + right;
}// 通用加法函数模板
template <typename T1, typename T2>
auto Add(T1 left, T2 right) -> decltype(left + right) {return left + right;
}void Test() {cout << Add(1, 2) << endl; // 调用非模板函数 Add(int, int)cout << Add(2.5, 3.5) << endl; // 调用非模板函数 Add(double, double)cout << Add(1, 2.0) << endl; // 调用模板函数 Add<int, double>(int, double)
}int main() {Test();return 0;
}
总结
- 非模板函数优先：如果有一个非模板函数的参数类型完全匹配，编译器会优先选择它。
- 模板函数其次：如果没有找到完全匹配的非模板函数，编译器会尝试使用模板函数进行匹配，并实例化一个具体的函数。
- 模板的灵活性：模板函数可以接受不同类型的参数，并生成对应的具体函数，提供了更大的灵活性。
二 类模板：
概念：
类模板是C++中的一种机制，用于创建通用类，允许类的成员使用不特定的数据类型。类模板可以使代码更加通用和可重用，避免为每种数据类型编写重复的代码。
定义：
template <typename T>
class Box {
public:Box(T value) : _value(value) {}
private:T _value;
};
int main() {Box<int> intBox(123); // 实例化 Box，T 为 intBox<double> doubleBox(45.67);
}那在类模板中可不可以隐式实例化呢？
对于类模板，编译器不能自动推断模板参数的类型，必须显式指定。而对于函数模板，编译器确实可以根据传递的参数自动推断模板参数的类型。
对于类模板我们先讲这些到后面咋们慢慢补上
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