从零开始学习c++之函数模板与类模板

什么是模板：

模板是c++中泛型编程的基础，一个模板就是一个创建类或函数的蓝图或者说是公式，当使用一个vector这样的泛型类型或者find这样的泛型函数时，我们提供足够的信息，将蓝图转换为特定的类或者函数

函数模板：

定义模板：

假如我们要比较两个数的大小，我们可能会写出下面这样的函数

//比较两个string类参数大小
int compare(const string &v1, const string &v2)
{
	if (v1 < v2) return -1;
	if (v1 > v2) return 1;
	return 0;
}

//比较两个double类型参数
int compare(const double &v1, const double &v2)
{
	if (v1 < v2) return -1;
	if (v1 > v2) return 1;
	return 0;
}

这时我们发现，除了类型不同，函数体基本完全相同，我们便引入了函数模板。

我们可以定义一个通用的函数模板，而不是为每个类型都定义新函数。代码如下：

template                         //使用 效果完全一样                          
int compare(const T &v1, const T &v2)
{
	if (v1 < v2) return -1;
	if (v1 > v2) return 1;
	return 0;
}

<>内表示 模板参数列表 这是一个逗号分隔的多个模板参数的列表，在模板定义中参数列表不能为空
模板函数只是一个 声明，当调用模板时，编译器会根据参数来实例化对应参数的函数来使用

调用模板函数：

        float m = 1.5, n = 2.5;
	double x = 10.5, y = 20.5;
	int a = 1, b = 2;
        //模板函数的调用    模板函数默认不作类型转换
	compare(m,n);      //compare(float,float)
	compare(x, y);        //compare(double,double)
	//compare(a, y);            //error  

模板函数的实例化：

当调用一个函数模板时，编译器会利用给定的函数实参来推断模板实参，用此实际实参代替模板参数来创建出模板的一个新的实例，也就是一个新函数，这个过程称为实例化。

其他细节：

模板函数为了防止类型出错，所以不会作自动类型转换，比如int转换为float。

编译器会根据函数的第一个参数来实例化对应类型的模板函数，所以当参数的类型不同时，编译器会报错。

例题：

编写一个print函数模板，它接收一个数组的引用，能处理任意大小、任意元素类型的数组

template 
void print(const T (&a)[N])
{
	for (auto iter = begin(a); iter != end(a); iter++)
	{
		cout << *iter << "";		
	}
	cout << endl;
}

int main()
{
    int a[6] = { 0,1,2,3,4,5 };
    print(a);
    return 0;
}

类模板：

类模板的定义：

template 
class Vector {
public:
	Vector(int);        //构造函数(int)
	~Vector();            //析构
	Vector(const Vector&);   //拷贝构造函数
	Vecotr& operator=(const Vector&);     //=运算符重载
	T& operator[](int);       //[]运算符重载
private:
	T* m_elements;
	int m_size;
};

类模板的 所有函数也是模板函数

类模板中函数的定义：

template 
Vector::Vector(int size) :m_size(size)
{
	m_elements = new T[m_size];
}
template 
T& Vector::operator[](int index)
{
	if (index 0)
	{
		return m_elements[index];
	}
	else
	{
            ...
	}
}