【C++】什么是模板？怎样使用模板？
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目录
前言
1.函数模板
1.1函数模板概念
1.2函数模板格式
1.3函数模板的实例化
1.4模板参数的匹配原则
2.类模板
2.1引入
2.2类模板格式
2.3类模板的实例化
前言
在之前的学习中，我们可以利用函数重载实现一些“各种类型通用”的函数，比如交换函数swap，但这样一来代码的复用率很低并且他们仅仅是类型不同而已，每当有新的类型需求时，我们又需要增加新的函数，如何解决这一问题呢？
欢迎大家收藏以便未来做题时可以快速找到思路，巧妙的方法可以事半功倍。
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GITEE相关代码：fanfei_c的仓库
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1.函数模板
1.1函数模板概念
函数模板代表了一个函数家族，该函数模板与类型无关，在使用时被参数化，根据实参类型产生函数的特定类型版本。
1.2函数模板格式
template
返回值类型 函数名(参数列表){}
如：
template //template、typename关键字
void Swap(T& left, T& right)
{
T temp = left;
left = right;
right = temp;
} 注意：typename也是关键字，可以使用class，但不能使用struct
模板实质上只是编译器识别并产生特定具体类型函数的模具，也就是说是编译器替我们实现了具体的函数。
1.3函数模板的实例化
用不同类型的参数使用函数模板时，称为函数模板的实例化。
模板参数实例化分为：隐式实例化和显式实例化。
（1）隐式实例化：让编译器根据实参推演模板参数的实际类型
请思考：会不会出现推演不出来的情况呢？
template
T Add(const T& left, const T& right)
{
return left + right;
}
int main()
{
int a1 = 10, a2 = 20;
double d1 = 10.0, d2 = 20.0;
Add(a1, a2);
Add(d1, d2);
/*
该语句不能通过编译，因为在编译期间，当编译器看到该实例化时，需要推演其实参类型
通过实参a1将T推演为int，通过实参d1将T推演为double类型，但模板参数列表中只有一个T，
编译器无法确定此处到底该将T确定为int 或者 double类型而报错
注意：在模板中，编译器一般不会进行类型转换操作，因为一旦转化出问题，编译器就需要背黑锅
Add(a1, d1);
*/
// 此时有两种处理方式：1. 用户自己来强制转化 2. 使用显式实例化
Add(a, (int)d);
return 0;
} 一定要避免出现歧义，要明确了解几个模板参数，几个推演的类型等，否则就会出现问题。
（2）显式实例化：在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型
int main(void)
{
int a = 10;
double b = 20.0;
// 显式实例化
Add(a, b);
//若有两个模板参数就
return 0;
} 如果类型不匹配，编译器会尝试进行隐式类型转换，如果无法转换成功编译器将会报错。
1.4模板参数的匹配原则
非模板函数和同名的函数模板同时存在，应该调用哪个？
// 专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
// 通用加法函数
template
T Add(T left, T right)
{
return left + right;
}
void Test()
{
Add(1, 2); // 与非模板函数匹配，编译器不需要特化
Add(1, 2); // 调用编译器特化的Add版本
} 优先调用非模板函数，有现成的就用现成的 。
前面说过，模板实际上只是编译器帮我们生成了，那既然有现成的当然就用现成的咯。
另外如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数，那么就选择模板，有更合适的就用更合适的。
模板函数不允许自动类型转换，但普通函数可以进行自动类型转换
2.类模板
2.1引入
在之前学习数据结构时，我们是利用typedef来确定该数据结构要存储的数据类型的，但这样有很明显的弊端，每有一种新的数据类型的需求，你就得新实现一个，这跟函数重载所遇到的尴尬是一样的，那函数是利用函数模板来解决，类就用类模板来解决好了。
2.2类模板格式
template
class 类模板名
{
// 类内成员定义
}; 比如：
// 动态顺序表
// 注意：Vector不是具体的类，是编译器根据被实例化的类型生成具体类的模具
template
class Vector
{
public:
Vector(size_t capacity = 10)
: _pData(new T[capacity])
, _size(0)
, _capacity(capacity)
{}
// 使用析构函数演示：在类中声明，在类外定义。
~Vector();
void PushBack(const T& data)；
void PopBack()；
// ...
size_t Size() { return _size; }
T& operator[](size_t pos)
{
assert(pos < _size);
return _pData[pos];
}
private:
T* _pData;
size_t _size;
size_t _capacity;
};
// 注意：类模板中函数放在类外进行定义时，需要加模板参数列表
template
Vector::~Vector()
{
if (_pData)
delete[] _pData;
_size = _capacity = 0;
} 注意：声明定义放一个文件， 否则会报错
2.3类模板的实例化
类模板实例化与函数模板实例化不同，类模板实例化需要在类模板名字后跟<>，然后将实例化的类型放在<>中即可，类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类。
// Vector类名，Vector才是类型
Vector s1;
Vector s2; 比如：
下面哪种构造的写法是对的？
- Stack()
- Stack
() Stack()这种写法是对的，因为构造函数与类名相同，不是与类型相同。
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