初探C++函数模版学习笔记

泛型程序设计

 

特点：算法实现时不指定具体要操作的数据的类型。算法实现一遍但可适用于多种数据结构。

优势：减少重复代码的编写。

实现：大量编写模板, 使用模板的程序设计。

 

 

 

 

函数模版

 

为了交换两个int变量的值, 需要编写如下Swap函数:

 

void Swap(int & x, int & y) {    int tmp = x;    x = y;    y = tmp;}

为了交换两个double型变量的值, 还需要编写如下Swap函数:

 

void Swap(double & x, double & y) {    double tmp = x;    x = y;    y = tmp;}

 

 

 

能否只写一个Swap, 就能交换各种类型的变量?

用函数模版解决。

 

形式

 

template<class 类型参数1, class 类型参数2, … >   //class也可以用typename返回值类型  模板名 (形参表){     函数体}

 

举例1

 

template <class T>void Swap(T & x, T & y) {    T tmp = x;    x = y;    y = tmp;}

 

int main(){    int n = 1, m = 2;    Swap(n, m);  //编译器自动生成 void Swap(int &, int &)函数     double f = 1.2, g = 2.3;    Swap(f, g);    //编译器自动生成 void Swap(double &, double &)函数     return 0;}

 

另外，函数模板中可以有不止一个类型参数

 

多个参数的模版

 

template<class T1, class T2>T2 print(T1 arg1, T2 arg2){     cout<< arg1 << " "<< arg2<<endl;     return arg2; }

 

此外，函数模板可以重载, 只要它们的形参表不同即可。下面两个模板可以同时存在:

 

模版重载

 

template<class  T1, class T2>void print(T1 arg1, T2 arg2){ cout<< arg1 << " "<< arg2<<endl;}template<class T>void print(T arg1, T arg2){cout<< arg1 << " "<< arg2<<endl;}

 

 

编译器查找优先顺序

 

C++编译器遵循以下优先顺序:
Step 1: 先找参数完全匹配的普通函数(非由模板实例化而得的函数)
Step 2: 再找参数完全匹配的模板函数
Step 3: 再找实参经过自动类型转换后能够匹配的普通函数
Step 4: 上面的都找不到, 则报错

 

举例2：

 

template <class T> T Max(T a, T b){    cout << "Template Max 1" <<endl;    return 0;}template <class T, class T2> T Max(T a, T2 b){    cout << "Template Max 2" <<endl;    return 0;}double Max(double a, double b){    cout << "MyMax" << endl;    return 0;}int main() {    int i=4, j=5;    Max(1.2,3.4);  //调用Max(double, double)函数    Max(i, j);  //调用第一个T Max(T a, T b)模板生成的函数    Max(1.2, 3);  //调用第二个T Max(T a, T2 b)模板生成的函数    return 0;}

 

赋值兼容原则引起函数模板中类型参数的二义性

 

 

template<class T>T myFunction(T arg1, T arg2){cout<<arg1<<“ ”<<arg2<<“\n”;return arg1;}…myFunction(5, 7);  //ok: replace T with intmyFunction(5.8, 8.4);  //ok: replace T with doublemyFunction(5, 8.4);  //error: replace T with int or double? 二义性

 

可以在函数模板中使用多个类型参数, 可以避免二义性

 

避免二义性

 

template<class T1, class T2>T1 myFunction( T1 arg1, T2 arg2){    cout<<arg1<<“ ”<<arg2<<“\n”;    return arg1;}…myFunction(5, 7); //ok：replace T1 and T2 with intmyFunction(5.8, 8.4); //ok： replace T1 and T2 with doublemyFunction(5, 8.4); //ok： replace T1 with int, T2 with double