C++基础篇：10 模板
1 什么是模板
是一种自动生成代码的技术，这种技术能让程序员在编写代码时不需要过多地考虑数据类型，这种技术也称为泛型编程技术
2 为什么使用模版
C/C++是一种静态编程语言(预处理->编译->汇编->链接->可执行文件)，静态编程语言缺点实现通用代码比较麻烦，优点是运行速度更快
例如 void* + 回调函数
void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size,int (*compar)(const void *, const void *));base：待排序内存首地址
nmemb：待排序元素个数
size：待排序每个元素字节数
compar：回调比较函数 调用者提供
① 借助回调函数+void*实现通用版本，实现难度较高、使用比较麻烦
② 借助宏函数实现通用版本，类型检查不严格、没有返回值、容易二义性 swap
③ 借助函数重载实现通用版本，导致代码段增加，未知类型无法解决
④ 综上所述，C++之父在C++中增加了模板技术，从而让C++的编程尽量不受类型困扰
3 函数模板
3.1 函数模板的定义
templateT3 函数名(T1 arg1,T2 arg2) {} 注意：未知类型名可以取任何名字，一般约定俗成使用T为名字
函数模板的template声明必须每个函数模板都要有
3.2 函数模板的实例化
C++编译器不会把函数模板先生成一个函数实体，而是当编译时发生调用，才会生成具体版本的函数实体，这个过程称为函数模板的实例化
3.2.1 自动实例化
编译器自动根据实参类型生成该版本的函数实体
3.2.2 手动实例化：
如果编译器无法自动根据实参类型获取所有未知类型的类型，那么就需要手动提供所有未知类型
函数名<类型名1,类型名2,类型名3>(实参1,实参2)3.3 函数模板的原理
函数模板被调用时会经过两次编译
① 检查函数模板的语法是否有错误，此时编译结束后不会生成该函数的二进制指令
② 当编译到调用函数模板语句时，会再次根据调用者提供的实参类型编译函数模板，如果没有错误才会生成该版本的二进制指令存储在代码段，所有如果没有调用函数模板则不会生成具体的函数实体
这种方式称为函数模板的"惰性实例化"准则
3.4 默认参数类型
templateT2 函数名(T1 arg1,T1 arg2){ } 函数模板的未知类型可以设置默认的参数类型，如果调用者没有提供具体的参数类型，那么按照默认参数类型来实例化函数，但是只有C++11语法标准才支持，需要增加编译参数 ：
-std=gnu++11 或者 -std=c++0x
3.5 函数模板的特化
模板虽能解决绝大部分类型问题，但是不能解决所有类型的问题，有个别类型的处理方式与其他类型不同，因此需要给这些特殊类型实现一个特殊版本，该函数模板称为特化
template<> 返回值类型 函数名(特化类型名 形参名,...){}注意：
① 特化外，还必须有一个基础的函数模板
② 必须加template<>，才算是函数模板特化，不然就是普通函数
③ 可以同时存在普通函数模板、函数模板特化、普通函数，如果类型匹配，优先调用普通函数，其次是特化版本，最后是普通函数模板
④ 普通函数无论是否调用都会生成二进制指令，函数模板、特化只有调用时才会生成，遵循"惰性实例化"准则
4 类模板
类模板：是一种使用了未知类型来设计类的技术
4.1 类模板的定义
template
class Test
{
T1 num;
public:
Test(T1 num){}
Test(T2& that){}
R func(void) {}
}; 4.2 类模板的使用
必须实例化后类才会生成，也遵循"惰性实例化"原则
与函数模板不同的是，它不支持自动实例化，必须手动实例化
类名<类型名> 对象;
注意：使用了类模板后，所有使用到类名的位置，类名后必须加<合适的类型名>，否则编译器报错
4.3 类模板的静态成员
类模板允许有静态成员
类模板和普通类的静态成员都需要在类外定义
template
class 类名
{
static 类型名 num;
};
template类型名 类名::num = 初始化;
template<>类型名 类名::num = 初始化; 类模板的静态成员变量在类模板定义时不会创建，是在类对象实例化时才会创建
而普通类的静态成员变量在程序运行前，无论是否实例化对象都会创建
Test t1,t2; //t1 t2共享同一个静态成员变量
Test c1,c2; //c1 c2共享同一个静态成员变量
// t c 之间的静态成员变量不同享 4.4 递归实例化
类模板的未知类型可以是任意合法类型，包括类模板类型
类名1<类名2<类型> > 对象； // >> 之间最好空格隔开
template
class A
{
T num;
};
template
class B{};
A > a; 4.5 类模板的局部特化
当类模板中的个别成员函数无法支持所有类型时，可以针对特殊类型实现类模板中某个成员函数的特化，称为局部特化
4.5.1 通过类模板局部特化语法
template<> 返回值 类名<特殊类型>::成员函数(特殊类型 形参名){}
注意：类模板的局部特化函数要求特殊类型 与 类模板的原类型，除了类型名替换不一样外，其他属性(const * &)都必须完全相同，否则编译器报错
而且局部特化函数必须类外实现
4.5.2 通过typeid比较未知类型T是否是特殊类型，后续使用分支结构来处理特殊类型
if(typeid(T) == typeid(const char*))
{
if(0 == strcmp())
}
else
{
if(==)
}4.6 类的全局特化
为了一个特殊类类型实现整个类的特化，称为类的全局特化
template<>
class 类名<特殊类型>
{
// 重新实现该类
};