1. 模版简介
1) c++模板简介
c++中，模板可以允许函数或者类通过泛型的方式来表现或者运行。
例如，我们可以用max函数来计算两个整数的最大值，代码如下：
int Max(int x, int y)
{
return x > y ? x : y;
}
但是如果我们对double、long等其他类型也想定义Max函数，那么就会出现重复定义类似代码的情况，我们可以使用函数模板，定义如下：
template T Max(T a, T b)
{
return a > b ? a : b;
}
在实际使用函数模板时，我们仍然可以使用以前的方式来使用Max函数：
cout << Max(33, 25) << endl;
在c++中模版可以分成两类：类模版和函数模板。
模板还两个重要的概念，即模板声明和模版实例化。
模板声明是给出函数或者类的模板形式的定义。
而模板实例化是从模板构建出一个真正的类或者函数的过程。
前面Max函数模版的定义就是模板声明，而后面调用Max(33,25)时会执行模版实例化。
模板实例化有两种方式：
1. 显式实例化
在代码中明确指定使用哪种类型进行实例化
2.隐式实例化
在首次使用模版时根据情况自动选择合适的类型进行实例化
2) c++函数模板
前面的Max还可以定义成如下形式：
template T Max(T a, T b)
{
return a > b ? a : b;
}
但是class和typename有不同的含义，最好使用typename。
前面提到模板实例化，也可以理解成用具体类型替代模板参数的过程。
函数模版的实例化是编译器自动实现的。
写了一个小程序来测试：
#include
using namespace std;
template T Max(T x, T y)
{
return x > y ? x : y;
}
int main(void)
{
cout << Max(33, 28) << endl;
}
这个文件使用 clang 编译生成汇编文件，然后使用c++filt将其中符号转换成原来函数，命令如下：
clang++ -S max.cpp
cat max.s | c++filt
汇编文件内容(仅保留关键内容)：
.Ltmp10:
.cfi_def_cfa_register %ebp
subl $24, %esp
movl $33, %eax
movl $28, %ecx
movl $33, (%esp)
movl $28, 4(%esp)
movl %eax, -4(%ebp) # 4-byte Spill
movl %ecx, -8(%ebp) # 4-byte Spill
calll int Max(int, int)
leal std::cout, %ecx
movl %ecx, (%esp)
movl %eax, 4(%esp)
calll std::basic_ostream >::operator<<(int)
leal std::basic_ostream >& std::endl >(std::basic_ostream >&), %ecx
movl %eax, (%esp)
movl %ecx, 4(%esp)
calll std::basic_ostream >::operator<<(std::basic_ostream >& (*)(std::basic_ostream >&))
......
int Max(int, int): # @int Max(int, int)
# BB#0:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
subl $12, %esp
movl 12(%ebp), %eax
movl 8(%ebp), %ecx
movl %ecx, -4(%ebp)
movl %eax, -8(%ebp)
movl -4(%ebp), %eax
cmpl -8(%ebp), %eax
jle .LBB2_2
......
从汇编代码可以看到，实际调用的是int Max
显然，函数模版需要生成实例化之后的代码，然后才能使用实例化后的函数。
在对函数模版实例化时，需要根据实参的类型判断需要怎么实例化，这个过程被成为参数推导。在参数推导的过程中，不允许自动类型转换。
例如下面的用法是错误的：
Max(1,2.0)
但是可以使用下面任何一种方式类处理这类错误：
Max(static_cast(1,2.0)
函数模版和普通函数一样可以重载，并且可以和普通函数共存。如果非模版函数和模版函数都适用，那么优先选用非模版函数。
允许使用Max<>(23,7)，会自动推导选择合适的类型来进行模版实例化，跟前面Max(23,7)等价。
3) 类模板
类模版的一个例子：
const std::size_t DefaultStackSize = 1024;
template class Stack{
public:
void Push(const T const & element);
int Pop(T &element);
int Top(T &element) const;
private:
std::vector m_Members;
std::size_t m_nMaxSize = n;
};
类模板定义跟函数模版定义类似。
在类模版函数定义中，如果需要用到类本身，那么需要其完整定义（Stack
在定义类的模板函数时，需要指明是一个模板函数，例如Push函数的定义如下：
template
void Stack::Push(const T const& element)
{
....
}
使用类模版方式如下：
Stack stack; //定义一个内部存放int类型的stack
Stack stack; //定义一个内部存放类型为int的栈，栈的默认大小是100.
Stack > intStackStack; //定义一个栈，栈中元素是Stack类型。
允许对类模版进行特化，类似下面代码：
template <>
class Stack {
...
};
也可以对类模版进行偏特化（即仅有部分模板类型进行特化）。
4) c++操作符重载
c++中关键字operator定义了一种特殊函数，可以对常见的操作（例如*、->或者括号操作符）等进行重载。
操作符重载不能用于内部类型。
操作符重载可用于非静态成员函数或静态全局函数。
一元操作符重载为成员函数没有参数，二元操作符重载为成员函数只有一个参数。
操作符重载不能带有默认参数。
2. 泛型编程
1) 简介
泛型编程是一种编程思想，与具体语言无关，它可以允许类型在需要调用的时候以参数的方式给出。