C++模板初阶

• 1.泛型编程
• 2.函数模板
• • 2.1函数模板概念
  • 2.2函数模板格式
  • 2.3函数模板的原理
  • 2.4函数模板的实例化
  • 2.5模板参数的匹配原则
• 3.类模板
• • 3.1类模板的定义格式
  • 3.2类模板的实例化

🌟🌟hello，各位读者大大们你们好呀🌟🌟
🚀🚀系列专栏：【C++的学习】
📝📝本篇内容：泛型编程；函数模板；类模板
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1.泛型编程

泛型编程：编写与类型无关的通用代码，是代码复用的手段。模板是泛型编程的基础。

2.函数模板

2.1函数模板概念

虽然现在可以使用函数重载来实现多个功能一样的函数，但是除了参数的类型不一样，其余都一样，这样非常麻烦，因此出现了模板。

函数模板代表了一个函数家族，该函数模板与类型无关，在使用时被参数化，根据实参类型产生函数的特定类型版本。

2.2函数模板格式

template
返回值类型 函数名（参数列表）{}
注意：typename是用来定义模板参数关键字，也可以使用class（切记：不能使用struct代替class）

2.3函数模板的原理

函数模板是一个蓝图，它本身并不是函数，是编译器使用方式产生特定具体类型函数的模具。所以说其实模板就是将本应该我们做的重复的事情交给了编译器。
在编译器编译阶段，对于模板函数的使用，编译器需要根据传入的实参的类型来推演生成对应类型的函数以供调用

2.4函数模板的实例化

用不同类型的参数使用函数模板时，称为函数模板的实例化。分为隐式实例化和显式实例化
①隐式实例化：让编译器根据实参推演模板参数的实际类型
②显式实例化：在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 
using namespace std;
template
T Add(T x, T y)
{return x + y;
}
int main()
{int a = 10;int b = 20;Add(a,b);//隐式实例化Add(a, b);//显式实例化return 0;
}

如果类型不匹配，编译器会尝试进行隐式类型转换，如果无法转换成功，编译器将会报错

2.5模板参数的匹配原则

①一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在，而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函数

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 
using namespace std;
template
T Add(T x, T y)
{return x + y;
}
int Add(int x, int y)
{return x + y;
}
int main()
{int a = 10;int b = 20;Add(a,b);//隐式实例化Add(1, 2);return 0;
}

②对于非模板函数和同名函数模板，如果其他条件都相同，在调用时会优先调用非模板函数而不是从该模板生产出一个实例。如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数，那么将选择模板。

可以发现，在同等条件下，调用了非模板函数
可以看到，把非模板函数的参数类型修改一下，编译器就不在使用了，而是使用函数模板
③模板函数不允许自动类型转换，但是普通函数可以进行自动类型转换

因为当T匹配为a的类型int时，而b推导出的是double类型，此时编译器不知道如何选择
有三个解决办法：
第一种是使用强制类型转换

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 
using namespace std;
template
T Add(T x, T y)
{return x + y;
}
int main()
{int a = 10;double b = 20.1;cout<

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 
using namespace std;
template
T Add(T x, D y)
{return x + y;
}
int main()
{int a = 10;double b = 20.1;cout<

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 
using namespace std;
template
T Add(T x, T y)
{return x + y;
}
int main()
{int a = 10;double b = 20.1;cout<(a,b)<

template
class Stack
{
public:Stack(int  capacity = 4){_arr =new Type[capacity];_capacity = capacity;_size = 0;}~Stack(void){delete[] _arr;_capacity = 0;_size = 0;}
private:Type* _arr;size_t _capacity;size_t _size;
};

template
class Stack
{
public:Stack(int  capacity = 4);~Stack(void){delete[] _arr;_capacity = 0;_size = 0;}
private:Type* _arr;size_t _capacity;size_t _size;
};
//类模板中函数放在类外进行定义时，需要加上模板参数列表
template
Stack::Stack(int  capacity)
{_arr = new Type[capacity];_capacity = capacity;_size = 0;
}

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 
using namespace std;
template
class Stack
{
public:Stack(int  capacity = 4);~Stack(void){delete[] _arr;_capacity = 0;_size = 0;}
private:Type* _arr;size_t _capacity;size_t _size;
};
//类模板中函数放在类外进行定义时，需要加上模板参数列表
template
Stack::Stack(int  capacity)
{_arr = new Type[capacity];_capacity = capacity;_size = 0;
}int main()
{Stack s;//Stack类模板名，Stack才是真正的类型return 0;
}