C++之模板的超实用解析

一、模板的分类

模板可分为函数模板和类模板。

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二、模板的使用顺序

函数包括声明和定义，声明在.h文件中，定义在.cpp文件中。函数模板也包括声明和定义，只不过它们都位于.h文件中。使用顺序是在.h文件中声明 -> 在.h文件中定义 -> 在.cpp文件中实例化并使用。

类包括定义和实现，定义在.h文件中，实现在.cpp文件中。类模板也包括定义和实现，只不过它们都位于.h文件中。使用顺序是在.h文件中定义 -> 在.h文件中实现 -> 在.cpp文件中实例化并使用。

注明：编译器将某一.cpp文件编译成.o文件的过程中，会忽略该.cpp文件中的模板，直到在该.cpp文件中发现了模板实例化，编译器才会对该模板进行编译。

也就是说：不进行实例化，模板写了也白写，因为编译器会直接忽略它。

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三、模板的使用格式

3.1 函数模板的声明和定义格式

函数模板的声明和定义位于.h文件中，其格式如下所示：

//sample.h

//函数模板的声明
template  void swap(T& t1, T& t2);

//函数模板的定义
template  void swap(T& t1, T& t2)
{
    T temp;
    temp = t1;
    t1 = t2;
    t2 = temp;
}

3.2 函数模板的实例化格式

函数模板的实例化位于.cpp中，因为在.cpp中我们要使用模板了。

实例化分为隐式实例化、显示模板实参、显示实例化三种。为了方便记忆，我把这三种实例化方式与函数模板具体化一起记忆。

它们的格式复杂程度是按顺序依次递升的：隐式实例化->显示模板实参->显示实例化->具体化。其格式如下所示：

//main.cpp

#include 
#include "sample.h"

int main(int argc, char* argv[])
{
    int num1 = 1, num2 = 2;
    
    //隐式实例化：就像调用普通函数一样
    swap(num1, num2);

    //显示模板实参
    swap(num1, num2);
    
    //显示实例化
    template void swap(int& t1, int& t2);
    swap(num1, num2);

    cout<<"num1:"<

函数模板具体化应放在.h文件中，和函数模板的定义放在一块。

//sample.h

//函数模板具体化
template <> void swap(int& t1, int& t2)
{
    //具体实现过程
    ...
    ...
}

咱家喜欢使用显示模板实参实例化函数模板。

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3.3 类模板的定义和实现格式

类模板的定义和实现位于.h文件中，其格式如下所示：

//sample.h

#include 

//类模板的定义
template
class Compare
{
public:
    Compare(T i,T j);

    T max(); 

    void ShowCPNumber();

    template
    void Show(B b);

private:
    T x,y; 
};

//类模板的实现
//构造函数的类外定义
template
Compare::Compare(T i,T j)
{
    x = i;
    y = j;
}

//带类型参数的成员函数的类外定义
template
T Compare::max()
{
    return (x>y)?x:y;
}

//不带类型参数的成员函数的类外定义
template
void Compare::ShowCPNumber()
{
    cout<<"number1:"<< x <
template
void Compare::Show(B b)
{
    cout<<"number3:"<< b <

从上面可以发现：类模板中的成员函数，可以在类模板外定义。此时，不论成员函数是否为构造函数，是否为模板函数，是否包含类型参数，C++都规定：

1)需要在成员函数定义之前进行模板声明；

2)在成员函数名前缀上"类名<类型参数>::";

3.4 类模板的实例化格式

类模板我一般使用显示模板实参实例化，其它实例化方法不是很清楚。不过，其实知道显示模板实参这一种实例化方法就够了。

类模板实例化格式如下所示：

//main.cpp

#include "sample.h"

int main(int argc, char* argv[])
{
    //显示模板实参
    Comparecom1(3,7);                       //用类模板定义对象com1，此时T被int替代 
    Comparecom2(12.34,56.78);            //用类模板定义对象com2，此时T被double替代 
    Comparecom3('a','x');                  //用类模板定义对象com3，此时T被char替代 

    cout<<"其中的最大值是:"<