C++：模板详解（函数模板+类模板）

• 模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。
• 模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。
• 每个容器都有一个单一的定义，比如 向量，我们可以定义许多不同类型的向量，比如 vector 或 vector 。可以使用模板来定义函数和类，

函数模板

template <class type> ret-type func-name(parameter list)
{
   // 函数的主体
}

函数模板可以重载，只要它们的形参表不同即可。
实例

#include 
#include 
 
using namespace std;
 
template <typename T>
inline T const& Max (T const& a, T const& b) 
{ 
    return a < b ? b:a; 
} 
int main ()
{
 
    int i = 39;
    int j = 20;
    cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl; 
 
    double f1 = 13.5; 
    double f2 = 20.7; 
    cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl; 
 
    string s1 = "Hello"; 
    string s2 = "World"; 
    cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl; 
 
   return 0;
}

类模板

正如我们定义函数模板一样，我们也可以定义类模板。

template <class type> class class-name {
.
}

实例_定义类 Stack<>

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
using namespace std;
 
template <class T>//定义类模板（类的模板）
class Stack { 
  private: 
    vector<T> elems;     // 元素 
 
  public: 
    void push(T const&);  // 入栈,传入一个T类型的常数（const）
    void pop();               // 出栈
    T top() const;            // 返回栈顶元素
    bool empty() const{       // 如果为空则返回真。
        return elems.empty(); 
    } 
}; 
 
template <class T>
void Stack<T>::push (T const& elem) 
{ 
    // 追加传入元素的副本
    elems.push_back(elem);    
} 
 
template <class T>
void Stack<T>::pop () 
{ 
    if (elems.empty()) { 
        throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack"); 
    }
    // 删除最后一个元素
    elems.pop_back();         
} 
 
template <class T>
T Stack<T>::top () const 
{ 
    if (elems.empty()) { 
        throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack"); 
    }
    // 返回最后一个元素的副本 
    return elems.back();      
}
int main() 
{ 
    try { 
        Stack<int>         intStack;  // int 类型的栈 ，即模板类实例化
        Stack<string> stringStack;    // string 类型的栈 ，模板类实例化
 
        // 操作 int 类型的栈 
        intStack.push(7); 
        cout << intStack.top() <<endl; 
 
        // 操作 string 类型的栈 
        stringStack.push("hello"); 
        cout << stringStack.top() << std::endl; 
        stringStack.pop(); 
        stringStack.pop(); 
    } 
    catch (exception const& ex) { 
        cerr << "Exception: " << ex.what() <<endl; 
        return -1;
    } 
}

结果

7
hello
Exception: Stack<>::pop(): empty stack

上面实例中的throw 语句和 try…catch 语句详解见博客C++：异常处理基本语法——throw和 try…catch。

在 C++ Template 中很多地方都用到了 typename 与 class 这两个关键字，他们区别在哪里呢？

• class 用于定义类，在模板引入 c++ 后，最初定义模板使用的是class，后来为了避免 class 在这两个地方的使用可能给人带来混淆，所以引入了 typename 这个关键字，它的作用同 class 一样表明后面的符号为一个类型，这样在定义模板的时候就使用了typename。

未完待续。。。