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news 2025/7/3 9:50:41

苏州网站建设机构,河北百度seo关键词排名,信息化建设网站建设等方面,inititle 网站建设1 模板的概念模板是C中一种强大的工具，它允许我们编写通用的代码，从而提高代码的复用性。模板可以理解为一种通用的模具，通过它我们可以生成特定类型的函数或类。模板的特点： 模板不能直接使用，它只是一个框架&…

1 模板的概念

模板是C++中一种强大的工具，它允许我们编写通用的代码，从而提高代码的复用性。模板可以理解为一种通用的模具，通过它我们可以生成特定类型的函数或类。

模板的特点：

模板不能直接使用，它只是一个框架，需要根据具体类型进行实例化。
模板的通用性并不是万能的，某些特定类型可能需要特殊处理。

2 函数模板

C++中的泛型编程思想主要通过模板来实现。C++提供了两种模板机制：函数模板和类模板。本节主要介绍函数模板的使用。

2.1 函数模板语法

函数模板的作用是建立一个通用函数，其返回值类型和形参类型可以不具体指定，而是用一个虚拟的类型来代表。

语法：

template<typename T>
函数声明或定义

解释：

template：声明创建模板。
typename：表示其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替。
T：通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母。

代码案例如下:

#include<iostream>
using namespace std;// 两个整型交换函数
void swapInt(int& a, int& b)
{int temp = a;a = b;b = temp;
}// 交换两个浮点型函数
void swapDouble(double& a, double& b)
{double temp = a;a = b;b = temp;
}// 函数模板
template<typename T>   // 声明一个模板，告诉编译器后面代码中紧跟着的T不要报错，T是一个通用数据类型
void Swap(T& a, T& b)
{T temp = a;a = b;b = temp;
}void test01()
{int a = 1;int b = 2;//swapInt(a, b);//利用函数模板交换//两种方式使用函数模板//1、自动类型推导//Swap(a, b);//2、显示指定类型Swap<int>(a, b);cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;double c = 1.1;double d = 2.2;swapDouble(c, d);cout << "c = " << c << endl;cout << "d = " << d << endl;
}
int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

总结：

函数模板利用关键字template。
使用函数模板有两种方式：自动类型推导和显示指定类型。
模板的目的是为了提高复用性，将类型参数化。

2.2 函数模板注意事项

注意事项：

自动类型推导必须推导出一致的数据类型T，才可以使用。
模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用。

代码案例如下:

#include<iostream>
using namespace std;// 函数模板注意事项// 函数模板
template<typename T>   // 声明一个模板，告诉编译器后面代码中紧跟着的T不要报错，T是一个通用数据类型 typename 可以替换成class
void Swap(T& a, T& b)
{T temp = a;a = b;b = temp;
}// 1、自动类型推导，必须推到出一致的数据类型T，才可以使用
void test01()
{int a = 1;int b = 2;// char c = 'c';Swap<int>(a, b);  // 正确// Swap(a, c);    // 错误   推导不出一致的T类型cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;
}// 2、模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用
template<class T>
void func()
{cout<<"func 调用"<<endl;
}void test02()
{func<int>();
}int main()
{test01();test02();system("pause");return 0;
}

总结：

使用模板时必须确定出通用数据类型T，并且能够推导出一致的类型。

2.3 函数模板案例

案例描述：

利用函数模板封装一个排序的函数，可以对不同数据类型数组进行排序。
排序规则从大到小，排序算法为选择排序。
分别利用char数组和int数组进行测试。

代码案例如下:

#include<iostream>
using namespace std;// 实现通用 对数组进行排序的函数
// 规则   从大到小
// 算法   选择排序
// 测试   int和char// 交换的函数模板
template<typename T>
void Swap(T &a, T &b)
{T temp = a;a = b;b = temp;
}// 利用选择排序
template<typename T>
void Sort(T arr[], int len)
{for(int i=0;i<len;i++){int max = i;  // 认定最大值的下标for(int j=i+1; j<len; j++){if(arr[max]<arr[j]){// 交换max和i的元素Swap(arr[max], arr[j]);}}}
}// 提供打印数组模板
template<class T>
void printArr(T arr[], int len)
{for(int i=0; i<len; i++){cout<<arr[i]<<" ";}cout<<endl;
}void test01()
{char charArr[] = "adiuec";int len = sizeof(charArr)/sizeof(char);Sort(charArr, len);cout<<"排序后的char数组如下："<<endl;printArr(charArr, len);
}void test02()
{int intArr[] = {3,8,4,6,7,9,2,0,1,5};int len = sizeof(intArr)/sizeof(int);Sort(intArr, len);cout<<"排序后的int数组如下："<<endl;printArr(intArr, len);
}int main()
{test01();test02();system("pause");return 0;
}

总结： 模板可以提高代码复用。

2.4 普通函数与函数模板的区别

普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）。
函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换。
如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换。

代码案例如下:

#include<iostream>
using namespace std;// 普通函数与函数模板的区别
// 1.普通函数调用     可以发生隐式类型转换
// 2.函数模板 用自动类型推导，不可以发生隐式类型转换
// 3.函数模板 用显示指定类型，可以发送隐式类型转换// 普通函数
int Add01(int a, int b)
{return a+b;
}// 函数模板
template<class T>
T Add02(T a, T b)
{return a+b;
}void test01()
{int a = 89;int b = 11;char c = 'c';   // a 97   c 99cout<<Add01(a,c)<<endl;// 自动类型推导  不可以发生隐式类型转换// cout<<Add02(a,c)<<endl;// 显示指定类型  可以发生隐式类型转换cout<< Add02<int>(a,c)<<endl;}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

总结： 建议使用显示指定类型的方式调用函数模板，因为可以自己确定通用类型T。

2.5 普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下：

如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数。
可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板。
函数模板也可以发生重载。
如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板。

代码案例如下:

#include<iostream>
using namespace std;// 普通函数与函数模板的调用规则
// 1、如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
// 2、可以通过空模板参数列表 强制调用 函数模板
// 3、函数模板可以发生重载
// 4、如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板void myPrint(int a, int b)
{cout<<"普通函数的调用"<<endl;
}template<class T>
void myPrint(T a, T b)
{cout<<"函数模板的调用"<<endl;
}// 函数模板可以发生重载
template<class T>
void myPrint(T a, T b, T c)
{cout<<"函数模板重载的调用"<<endl;
}void test01()
{int a = 88;int b = 12;// 如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数myPrint(a, b);// 通过空模板参数列表 强制调用 函数模板myPrint<>(a, b);myPrint<>(a, b, 1);// 如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板char c1 = 'a';char c2 = 'b';myPrint(c1, c2);}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

总结： 既然提供了函数模板，最好就不要提供普通函数，否则容易出现二义性。

2.6 模板的局限性

局限性：

模板的通用性并不是万能的。

代码案例如下:

C++提供了模板的重载，可以为这些特定的类型提供具体化的模板。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>// 模板的局限性
// 模板的通用性并不是万能的, 有些特定数据类型，需要用具体化方式做特殊实现class Person
{
public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}// // 运算符重载// bool operator==(Person &p)// {//     if(this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)//     {//         return true;//     }//     return false;// }// 姓名string m_Name;// 年龄int m_Age;
};// 对比两个数据是否相等
template<class T>
bool Compare(T &a, T &b)
{if(a==b){return true;}else{return false;}
}// 利用具体化Person的版本实现代码，具体化优先调用
template<> bool Compare(Person &p1, Person &p2)
{if(p1.m_Name==p2.m_Name && p1.m_Age==p2.m_Age){return true;}return false;
}void test01()
{int a = 10;int b = 25;bool ret = Compare(a, b);if(ret){cout<<"两个数字相等"<<endl;}else{cout<<"两个数字不相等"<<endl;}
}void test02()
{Person p1("约翰", 24);Person p2("约翰", 25);bool ret = Compare(p1, p2);if(ret){cout<<"p1==p2"<<endl;}else{cout<<"p1!=p2"<<endl;}}int main()
{test01();test02();system("pause");return 0;
}

总结：