模板的概念

模板就是建立通用的模具,大大提高复用性
例如生活中的证件照,就可以找一个通用的蓝底,红底图片,把自己的图片给P上去。那么这个通用的图片,就叫一个模板。

函数模板

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。
语法:
template<typename T>
函数声明或定义
解释:
template: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;
template<typename T>
void myswap(T& a, T& b)
{
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
void test()
{
    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);
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;

}
int main()
{
    test();
}

例如实现两个数交换的功能,可能会有两个int型交换,两个double型交换等等,那么就要写很多个函数,但是我们使用函数模板,一个函数就可以解决了。
总结:

  • 函数模板利用关键字template
  • 使用函数模板有两种方式:自动类型推导、显示指定类型·-
  • 模板的目的是为了提高复用性,将类型参数化

函数模板的注意事项

注意事项:

  • 自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
  • 模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用
#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
void myswap(T& a, T& b)
{
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
void test()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    char c = 'a';
    myswap(a, b);
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;
    //myswap(a, c);错误,推导出不一致的T类型
}
template<class T>
void func()
{
    cout << "func的调用" << endl;
}
void test01()
{
    //没有传入任何参数,无法自动推导出数据类型,会报错
    //必须显示指定一个类型,就可以正常使用了。
    func<int>();
}
int main()
{
    /*test();*/
    test01();
}

总结:
使用模板时必须确定出通用数据类型T,并且能够推导出一致的类型

普通函数和函数模板的区别

普通函数与函数模板区别:

  • 普通函数调用时可以发生自动类型转换(隐式类型转换)
  • 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·
  • 如果利用显示指定类型的方式,可以发生隐式类型转换

    #include<iostream>
    using namespace std;
    int myadd1(int a, int b)
    {
      return a + b;
    }
    void test()
    {
      int a = 10;
      int b = 20;
      cout << myadd1(a, b) << endl;
      char c = 'a';
      double d = 25;
      cout << myadd1(c, d) << endl;
    }
    template<typename T>
    T myadd2(T a, T b) {
      return a + b;
    }
    void test2()
    {
      int a = 10, b = 20;
      cout << myadd2(a, b) << endl;
      char c = 'a';
      //cout << myadd2(a, c) << endl;报错,自动类型推导不会发生隐式类型转换
      cout << myadd2<int>(a, c) << endl; //显示指定类型
    }
    int main()
    {
      test2();
    }

    总结: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

普通函数和模板函数的调用规则

调用规则如下:

  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 << "调用的普通函数" << endl;
}
template<typename T>
void myprint(T a, T b)
{
    cout << "调用的模板函数" << endl;
}
template<typename T>
void myprint(T a, T b, T c)
{
    cout << "调用的重载模板函数" << endl;
}
void test()
{
    int a = 10, b = 20;
    myprint(10, 20);
    //通过空模板参数列表,强制调用模板函数
    myprint<>(a, b);
    myprint<>(10, 20, 30);
}
void test1()
{
    char c1 = 'a';
    char c2 = 'b';
    myprint(c1, c2);
    //普通的函数定义的int型,而模板函数可以自动推导为char型的,虽然int型的类型转换也能调用,但是char型的更合适。
}
int main()
{
    test1();
}

总结:既然提供了函数模板,最好就不要提供普通函数,否则容易出现二义性