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前言

c语言中没有提供模板，要求实现一个Add函数，对于不同的数据类型可能存在Add_int(),Add_double(）等函数，这种重复操作比较的低效，c++提供了函数重载的功能，尽管函数体内容相同，但依旧要对函数体去进行多次实现，以面对不同的数据类型，如果需要重载的函数非常复杂，这将会造成比较大的浪费，
c++提供了模板来解决这个问题

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什么是函数模板

概念：函数模板是一个蓝图，它本身并不是函数，是编译器用使用方式产生特定具体类型函数的模具。所以其实模板就是将本来应该我们做的重复的事情交给了编译器，函数模板代表了一个函数家族，该函数模板与类型无关，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。

格式：

函数模板格式
template<typename T1, typename T2,......,typename Tn>
返回值类型 函数名(参数列表){}

template<typename T>
T Add( T& x, T& y)
{
	return x+y;
}

实例化：在编译器编译阶段，对于模板函数的使用，编译器需要根据传入的实参类型来推演生成对应类型的函数以供调用。比如：当用double类型使用函数模板时，编译器通过对实参类型的推演，将T确定为double类型，然后产生一份专门处理double类型的代码，对于字符类型也是如此

模板参数实例化分为：隐式实例化和显式实例化。

1. 隐式实例化：让编译器根据实参推演模板参数的实际类型

template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
return left + right;
}
int main()
{
int a1 = 10, a2 = 20;
double d1 = 10.0, d2 = 20.0;
Add(a1, a2);
Add(d1, d2);
/*
该语句不能通过编译，因为在编译期间，当编译器看到该实例化时，需要推演其实参类型
通过实参a1将T推演为int，通过实参d1将T推演为double类型，但模板参数列表中只有一个T，
编译器无法确定此处到底该将T确定为int 或者 double类型而报错
注意：在模板中，编译器一般不会进行类型转换操作，因为一旦转化出问题，编译器就需要背黑锅
Add(a1, d1);
*/
// 此时有两种处理方式：1. 用户自己来强制转化 2. 使用显式实例化
Add(a, (int)d);
return 0；
}

2.显式实例化：在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

int main(void)
{
int a = 10;
double b = 20.0;
// 显式实例化
Add<int>(a, b);
return 0;
}

为什么要有模板

1.通用性：函数模板允许编写通用的函数代码，可以在不同的数据类型上进行操作，而无需为每种数据类型编写特定的函数。这使得代码更具通用性和灵活性，可以适用于各种数据类型，提高了代码的重用性。

2.类型安全性：函数模板可以提供编译时类型检查，确保在使用模板时传递的参数类型是正确的。这有助于避免在运行时出现类型不匹配的错误，提高了程序的稳健性和安全性。

3.代码简洁性：函数模板可以减少重复的代码量，使代码更加简洁清晰。通过模板的参数化，可以将一些通用的代码逻辑抽象成模板函数，从而简化代码的编写和维护。

4.标准库支持：C++标准库中大量使用了函数模板，例如STL（标准模板库）中的容器和算法等。用户不用自己造轮子了。

怎么用函数模板

1.使用官方提供的函数模板如，string，vector,list等，
在代码中声明包含头文件即可，如何使用可以去c++官网查看https://cplusplus.com/

2.自己定义的函数模板
1.声明模板

//T可以是任意字符，相当于设定了未知数T
template<class T>

2.定义函数体，不用特定声明的数据类型用T代替

T Add(T x,T y)
{
	return x+y;
}
返回值、x和y的数据类型都用了T

3.使用，分为显式调用和隐式调用，什么是函数模板中有提到

调用的匹配规则

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

// 专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
// 通用加法函数
template<class T>
T Add(T left, T right)
{
return left + right;
}
void Test()
{
Add(1, 2); // 与非模板函数匹配，编译器不需要特化
Add<int>(1, 2); // 调用编译器实例化的Add版本
}

2.2. 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匹配的函数， 那么将选择模板

// 专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
// 通用加法函数
template<class T1, class T2>
T1 Add(T1 left, T2 right)
{
return left + right;
}
void Test()
{
Add(1, 2); // 与非函数模板类型完全匹配，不需要函数模板实例化
Add(1, 2.0); // 模板函数可以生成更加匹配的版本，编译器根据实参生成更加匹配的Add函
数
}