模板&泛型编程

           泛型编程：编写与类型无关的逻辑代码，是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础。

      模板分为类模板和函数模板。函数模板代表了一个函数家族，该函数与类型无关，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。

    

      如上例所示，就是一个简单加法函数的模板，typename是用来定义模板参数的关键字，也可以使用class，T代表着传入实参的类型，可以为int，float，double型。在这里要说明的是，模板是一个蓝图，它本身不是类或者函数，编译器用模板产生的类或者函数叫做特定类型版本，产生模板特定类型的过程称为函数模板的实例化。

      注意：

      1.当给定需要的函数，则编译时会调用给定的函数，若给出显示的实例化，则会调用模板。

      2.定义typedef int T时，优先使用模板参数列表中的T。

      3.所有模板形参前面必须加上class或者typename关键字修饰。

      4.在模板函数的内部不能指定缺省的模板实参。（类模板可以）

      实例化：

      隐式实例化：根据函数实参的类型去推演函数模板中的参数（实参推演）。

      显示实例化：不考虑函数的实参类型。

      模板函数在（隐式的）实例化时，不会进行参数的隐式类型转换，而是会产生新的实例。除了以下两种情况可以发生转化：

      ⑴const转换：可以将一个非const对象的引用或指针传递给一个const的引用（或指针）形参。

     

      这里，const T a，假如这里的T为int*，按照我们的一般想法则是替换为const int* a,这时的a为一个指向常量的指针，指针的指向可以修改，指针的内容不能修改，这样想是错的。T代表了一个整体，const永远修饰的是变量a,也就是说const T a就类似int* const a,这是一个常指针，自己的指向不能修改，但指向的内容可以改变。

      ⑵数组或函数到指针的转换：如果模板形参不是引用类型，则对数组或函数类型的实参应用常规指针转换，数组实参可以转换为一个指向其首元素的指针，函数实参可转换为一个该函数类型的指针。

    

    

           

    

      模板参数

     函数模板有两种类型参数：模板参数和调用参数。

     模板形参分为了类型形参和非类型形参。模板形参的名字在同一模板形参列表中只是使用一次。

     下面是关于模板形参的说明

     1. 定义模板函数时，模板形参表不能为空。

     2.模板形参可以是类型形参，也可以是非类型形参，类型形参跟在class和typename后面。

     3.模板类型形参可作为类型说明符用在模板中任何地方，与内置类型或自定义类型使用方法完全相同，可用于指定函数的形参类型，返回值，局部变量和强制类型转换。

     4.模板形参表中，class和typename具有相同的含义，可以互换，使用typename更加直观，但关键字typename是作为C++标准假如C++中的，旧的编译器可能不支持。

     模板函数重载

     1.一个非模板函数可以和一个同名的函数同时存在，而且该函数模板还可以被实例化为这个非函数模板。

     2.对于非模板函数和同名函数模板，如果其他条件都相同，在调动时会优先调用非模板函数而不会从该模板产生出一个实例。如果模板可以产生一个具有更好的匹配函数，那么将选择模板。

     3.显式指定一个空的模板实参列表，该语法告诉编译器才能来匹配这个调用，而且所有的模板实参都应该根据实参演绎出来。

     4.模板函数不允许自动类型转换，但普通函数可进行自动类型转换。

     模板函数特化

     特化：模板函数要先存在，特化函数返回值参数类型一致。

     函数模板特化形式如下：

   

       注意：特化不能出现在模板实例的调用之后，应该在头文件中包含模板特化的声明，然后使用该特化版本的每个源文件包含该头文件。下面我们来看一个比较字符串大小函数。

template<typename T>int Funtest(T p1, T p2){if (p1 > p2){return 1;}if (p1 < p2){return 2;}return 0;}template<>int Funtest<const char*>(const char* p1, const char* p2){return strcmp(p1, p2);}void test4(){char* str1 = "1234";char* str2 = "abcd";cout<<Funtest(str1, str2)<<endl;}

             模板类

       1.模板类与函数模板的区别

       编译器不能为类模板推演模板参数类型，所以，为了使用类模板，我们必须在模板名后的尖括号中提供额外的信息（显示模板实参列表），用来代替模板参数的模板实参列表。当一个类模板为其所有的模板参数都提供了默认实参，且我们希望可以使用这些默认参数，就必须在模板名后跟一个空尖括号。

       2.类模板成员函数的实例化

       如果一个成员函数没有被使用，则它不会被实例化。成员函数只有在被用到时才进行实例化，这一特性使得即使某种类型不能完全符合模板操作的要求，我们仍然能用该类型实例化类。

       3.在类模板类简化模板类名的使用

       当我们使用一个类模板时必须提供模板实参，但这一规则有一个例外，在类模板自己的作用域中，我们可以直接使用模板名而不提供实参。

       模板的优缺点小结：

       优点：模板复用了代码，节省资源，更快的迭代开发，C++的标准模板库中（STL）因此而产生，增加了代码的灵活性。

       缺点：模板让代码变得凌乱复杂，不易维护，编译代码时间变长，出现模板编译错误时，错误信息非常凌乱，不易定位错误信息。