模板函数与模板类

模板

模板是泛型编程的基础。所谓泛型编程就是编写与类型⽆关的逻辑代码，是⼀种复⽤的⽅式。

模板分为模板函数和模板类。

1.模板函数

假设现在要实现一个比较数是否相等的重载函数，在以前都要写不同类型的函数，例子如下：

bool IsEqual (int left, int right){return left == right;}bool IsEqual (const string& left , const string& right){return left == right;}

以上是比较了两个整型和两个字符型的函数，这样进行了重载，但是不能比较其他的类型的函数，若想比较其他的类型，则需要重新再写别的函数，这些重复性的工作我们都可以用模板函数进行处理。

函数模板格式:
　template <class 形参名1, class 形参名2, class 形参名n>
返回类型 函数名(参数列表)
　{...}
模板形参的定义既可以使⽤class，也可以使⽤typename，含义是相同的。

现在要解决比较两个数的函数就可以用模板函数来解决，代码如下：

template<typename T>bool IsEqual (const T& left , const T& right ){return left == right;}void test1 (){string s1 ("s1"), s2("s2" );cout<<IsEqual (s1, s2)<<endl ;cout<<IsEqual (1,1)<<endl;}

模板函数就是自己写一份与类型无关的代码，编译器自动通过调用时进行推演，推演出适合整型比较的函数和适合字符型比较的函数，这个过程叫做模板函数的实例化。

具体如下图所示：

在这个过程中，当运行到IsEqual(s1,s2)时，编译器根据传递的参数自动推演出模板形参的类型，从而得出右侧第二个函数，进而调用推演出的函数。

同时，在汇编语言中也可以清晰地看到对于不同参数类型的函数，编译器推演出的函数类型也不相同。

以下是汇编角度看模板函数的推演：

注意：

当出现调用时模板参数不匹配时，需要显示实例化；

具体如下：

template <typename T>bool IsEqual (const T& left , const T& right ){return left == right;}void test1 (){cout<<IsEqual (1,1)<<endl;//cout<<IsEqual(1,1.2)<<endl; // 模板参数不匹配cout<<IsEqual<int>(1,1.2)<< endl; // 显⽰实例化cout<<IsEqual<double>(1,1.2)<< endl; // 显⽰实例化}

在test1（）函数，注释的这句代码中有IsEqual（1,1.2），这就是模板参数不匹配，从而需要进行处理，修改为：IsEqual<int>（1,1.2）；或修改成如下代码：

template <typename T1, typename T2>bool IsEqual (const T1& left , const T2& right){return left == right;}void test1 (){cout<<IsEqual(1,1)<<endl;cout<<IsEqual<int>(1,1)<< endl;cout<<IsEqual(1,1.2)<<endl;}

从而达到不同类型也可以进行比较。

2.模板类

模板类的格式：
template<class 形参名1, class 形参名2, ...class 形参名n>
class 类名
{ ... };

以实现动态顺序表为例：

template<typename T>class SeqList{public :SeqList();~ SeqList();private :int _size ;int _capacity ;T* _data ;};template <typename T>SeqList <T>:: SeqList(): _size(0), _capacity(10), _data(new T[ _capacity]){}template <typename T>SeqList <T>::~ SeqList(){delete [] _data ;}void test1 (){SeqList<int > sl1;SeqList<double > sl2;}

其中，SeqList为类名，SeqList<T>为类型名，这是使用模板类的不同之处。
同时，在运行时，编译器推演过程及模板类的实例化如下图所示：

当测试函数中创建两个不同的顺序表sl1，sl2,时，整型的顺序表sl1,传递参数后，编译器通过传递的参数进行推演，得到整型的顺序表结构，同理可得，双精度浮点型的顺序表sl2也通过编译器推演的到相应的结构。