C++函数模板

C++提供了函数模板(function template)。所谓函数模板，实际上是建立一个通用函数，其函数类型和形参类型不具体指定，用一个虚拟的类型来代表。这个通用函数就称为函数模板。凡是函数体相同的函数都可以用这个模板来代替，不必定义多个函数，只需在模板中定义一次即可。在调用函数时系统会根据实参的类型来取代模板中的虚拟类型，从而实现了不同函数的功能。看下面的例子就清楚了。

【例4.7】将例4.6程序改为通过函数模板来实现。

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1. #include <iostream>
2. using namespace std;
3. template<typename T> //模板声明，其中T为类型参数
4. T max(T a,T b,T c) //定义一个通用函数，用T作虚拟的类型名
5. {
6. if(b>a) a=b;
7. if(c>a) a=c;
8. return a;
9. }
11. int main( )
12. {
13. int i1=185,i2=-76,i3=567,i;
14. double d1=56.87,d2=90.23,d3=-3214.78,d;
15. long g1=67854,g2=-912456,g3=673456,g;
16. i=max(i1,i2,i3); //调用模板函数，此时T被int取代
17. d=max(d1,d2,d3); //调用模板函数，此时T被double取代
18. g=max(g1,g2,g3); //调用模板函数，此时T被long取代
19. cout<<“i_max=”<<i<<endl;
20. cout<<“f_max=”<<f<<endl;
21. cout<<“g_max=”<<g<<endl;
22. return 0;
23. }

#include <iostream>using namespace std;template<typename T>  //模板声明，其中T为类型参数T max(T a,T b,T c) //定义一个通用函数，用T作虚拟的类型名{   if(b>a) a=b;   if(c>a) a=c;   return a;}int main( ){   int i1=185,i2=-76,i3=567,i;   double d1=56.87,d2=90.23,d3=-3214.78,d;   long g1=67854,g2=-912456,g3=673456,g;   i=max(i1,i2,i3); //调用模板函数，此时T被int取代   d=max(d1,d2,d3); //调用模板函数，此时T被double取代   g=max(g1,g2,g3); //调用模板函数，此时T被long取代   cout<<"i_max="<<i<<endl;   cout<<"f_max="<<f<<endl;   cout<<"g_max="<<g<<endl;   return 0;}

运行结果与例4.5相同。为了节省篇幅，数据不用cin语句输入，而在变量定义时初始化。程序第3~8行是定义模板。

定义函数模板的一般形式为：
template < typename T>
通用函数定义  通用函数定义
或
template <class T>
通用函数定义  通用函数定义

在建立函数模板时，只要将例4.5程序中定义的第一个函数首部的int改为T即可。即用虚拟的类型名T代替具体的数据类型。在对程序进行编译时，遇到第13行调用函数max(i1, i2, i3)，编译系统会将函数名max与模板max相匹配，将实参的类型取代了函数模板中的虚拟类型T。此时相当于已定义了一个函数：

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1. int max(int a, int b, int c)
2. {
3. if(b>a) a=b;
4. if(c>a) a=c;
5. return a;
6. }

int max(int a, int b, int c){    if(b>a) a=b;    if(c>a) a=c;    return a;}

然后调用它。后面两行(14，15行)的情况类似。

类型参数可以不只一个，可以根据需要确定个数。如：
template <class T1, typename T2>
可以看到，用函数模板比函数重载更方便，程序更简洁。但应注意它只适用于函数的参数个数相同而类型不同，且函数体相同的情况，如果参数的个数不同，则不能用函数模板。