模板
1、概念
模板就是建立通用的模具，大大提高复用性。
特点：
1、模板不可以直接使用，它只是一个框架。
2、模板的通用并不是万能的。
2、函数模板语法
作用：
建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型不可以具体制定，用一个虚拟的类型来代表。
语法：
template<typename T>teeplate ——声明创建模板；
typename ——表面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。
#include <iostream>
using namespace std;
//两个整型交换函数
void swapInt(int& a, int& b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
//交换浮点型函数
void swapDouble(double& a, double& b)
{
double temp = a;
a = b;
b = temp;
}
void test1()
{
int a = 10;
int b = 20;
swapInt(a, b);
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
double c = 1.1;
double d = 2.2;
swapDouble(c, d);
cout << "c = " << c << endl;
cout << "d = " << d << endl;
}
int main()
{
test1();
system("pause");
return 0;
}
上面的代码可以实现两个数据之间的交换，但是在C++中有数不胜数的数据类型，不可能为每一种都写一个函数来交换。
上面的两个函数中，除了参数类型不同以外，剩下的几乎一摸一样。
因此，我们可以用函数模板。
//函数模板
template<typename T> //声明一个函数模板，告诉编译器后面代码中的T不要报错，T是一个通用的数据类型
void mySwap(T& a, T& b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
void test1()
{
int a = 10;
int b = 20;
//利用函数模板交换
//1、自动类型推导
//mySwap(a, b);
//2、显示指定类型
mySwap<int>(a, b);
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
}
int main()
{
test1();
system("pause");
return 0;
}
在使用函数模板时，有一些注意事项：
1、函数模板有两种使用方法，一种是自动类型推导，另一种是显示指定类型。在使用自动类型推导时，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
案例：
#include <iostream>
using namespace std;
//实现通用对数组进行排序函数
//从大到小
//选择排序
//测试 char数组， int 数组
//交换函数模板
template<class T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
//排序算法
template<class T>
void mySort(T arr[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
int max = i;//认定最大值下标。
for (int j = i + 1; j < len; j++)
{
if (arr[max] < arr[j])
{
max = j;
}
}
if (max != i)
{
mySwap(arr[max], arr[i]);
}
}
}
//打印数组模板
template<class T>
void printArray(T arr[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
}
void test1()
{
//测试char数组
char charArr[] = "badcfe";
int len = sizeof(charArr) / sizeof(char);
mySort(charArr, len);
printArray(charArr, len);
}
void test2()
{
//测试int数组
int intArr[] = { 3,4,6,8,1,9 };
int len = sizeof(intArr) / sizeof(int);
mySort(intArr, len);
printArray(intArr, len);
}
int main()
{
test1();
test2();
system("pause");
return 0;
}
3、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导，不会发生隐式类型转换；
3、如果利用显示指定类型方式，可以发生隐式类型转换。
//普通函数
int myAdd1(int a, int b)
{
return a + b;
}
//函数模板
template<class T>
T myAdd2(T a, T b)
{
return a + b;
}
void test1()
{
int a = 10;
int b = 20;
char c = 'c';
//将字符c的类型转换为整型，99。
cout << myAdd1(a, c) << endl;
//自动类型推导
//cout << myAdd2(a, c) << endl;
//显示指定类型
cout << myAdd2<int>(a, c) << endl;
}
int main()
{
test1();
system("pause");
return 0;
}
4、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，优先调用函数模板；
#include <iostream>
using namespace std;
void myPrint(int a, int b)
{
cout << "调用普通函数" << endl;
}
template<class T>
void myPrint(T a, T b)
{
cout << "调用函数模板" << endl;
}
template<class T>
void myPrint(T a, T b, T c)
{
cout << "调用重载模板" << endl;
}
void test1()
{
int a = 10;
int b = 20;
int c = 100;
myPrint(a, b);
//通过空模板的参数列表，强制调用函数模板
myPrint<>(a, b);
myPrint(a, b, c);
//如果函数模板产生更好的匹配，优先调用函数模板
char c1 = 'a';
char c2 = 'b';
myPrint(c1, c2);
}
int main()
{
test1();
system("pause");
return 0;
}
5、模板的局限性
在赋值操作中，如果传入的是数组，，无法实现赋值操作；
如果T的数据类型传入一些自定义的数据类型，也无法运行；
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
//模板的局限性
//比较两个数据是否相等
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b)
{
if (a == b)
return true;
else
return false;
}
//利用具体化的Person的版本，实现代码;具体化会优先调用
template<> bool myCompare(Person& p1, Person& p2)
{
if (p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age)
return true;
else
return false;
}
void test1()
{
int a = 10;
int b = 10;
bool ret = myCompare(a, b);
if (ret)
cout << "a == b" << endl;
else
cout << "a!=b" << endl;
}
void test2()
{
Person p1("Tom", 12);
Person p2("Tom", 12);
bool ret = myCompare(p1, p2);
if (ret)
cout << "p1 == p2" << endl;
else
cout << "p1!=p2" << endl;
}
int main()
{
//test1();
test2();
system("pause");
return 0;
}
利用具体化模板，可以解决自定义类型的通用化。
查看15道真题和解析