目录
1. 泛型编程
2. 函数模板
2.1 函数模板概念
2.2 函数模板格式
2.3 函数模板的原理
2.4 函数模板的实例化
2.4.1 隐式实例化
2.4.2 显式实例化
2.5 模板参数的匹配原则
3. 类模板
3.1 类模板的定义格式
3.2 类模板的实例化
4 总结
1. 泛型编程
如何实现一个通用的交换函数呢？
void Swap(int& left, int& right)
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}
void Swap(double& left, double& right)
{
double temp = left;
left = right;
right = temp;
}
void Swap(char& left, char& right)
{
char temp = left;
left = right;
right = temp;
}1. 重载的函数仅仅是类型不同，代码复用率比较低，只要有新类型出现时，就需要用户自己增加对应的函数 。2. 代码的可维护性比较低，一个出错可能所有的重载均出错 。
泛型编程：编写与类型无关的通用代码，是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础。
2. 函数模板
2.1 函数模板概念
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。
2.2 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 ){}
注意：typename是用来定义模板参数关键字，也可以使用class(切记：不能使用struct代替class)
就像我们实现的Swap函数，我们可以用函数模板来实现：
template<typename T>
void Swap( T& left, T& right)
{
T temp = left;
left = right;
right = temp;
}
当我们使用的时候，该模板会自动推导变量的类型，但是像下面这种写法就会报错：
因为a和d的类型不同，与上面定义的模板矛盾了，处理方式可以这样:
Swap(a, (int&)d);
Swap((double&)a, d);这种是采用了强转的方式，当然还可以采用修改模板用两个不同的参数。
template<typename T1,typename T2>2.3 函数模板的原理
2.4 函数模板的实例化
用不同类型的参数使用函数模板时 ，称为函数模板的 实例化 。模板参数实例化分为： 隐式实例化和显式实例化 。
2.4.1 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);
}这里就是靠编译器自动推演的参数类型。
2.4.2 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()
{
int a = 10;
double b = 20.0;
// 显式实例化
Add<int>(a, b);
return 0;
}像这种方式就是可以的。如果类型不匹配，编译器会尝试进行隐式类型转换，如果无法转换成功编译器将会报错。
2.5 模板参数的匹配原则
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); // 调用编译器特化的Add版本
}像上面的程序，第一个会调用第一个Add,第二个才会调用通用模板。
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匹配的函数， 那么将选择模板。
这个上面已经说了。
3. 模板函数不允许自动类型转换，但普通函数可以进行自动类型转换 。
3. 类模板
3.1 类模板的定义格式
template<class T1, class T2, ..., class Tn>class 类模板名{// 类内成员定义};
就拿我们之前用C语言实现的栈来说，如果我们要存储多种类型，那应该怎么办？
有人或许会说，那还不简单，不是有typedef吗？直接用typedef修改数据类型就好了吗？
但是这种方式我们多思考一下就知道行不通的，当我们想要两种数据同时存在不同的栈中那就没有办法处理了。那么如何正确的处理呢？
C语言的话难免不了要重新再创建一个栈，但是C++中我们可以用模板来处理这个问题。
template<class T>
class Stack
{
private:
T* _a;
int _top;
int _capacity;
public:
Stack(int capacity=4)
{
_a = nullptr;
_sz = 0;
_capacity = capacity;
}
~Stack()
{
//...
}
Stack(const Stack& st)
{
//...
}
push()
{
//...
}
pop()
{
//...
}
T top()
{
//...
}
};
int main()
{
Stack<int>st1(8);
Stack<char>st2(16);
return 0;
}其中有些成员函数这里没有实现出来，相信大家可以自己实现出来，另外大家一定要注意用模板来实现类的时候定义和声明不要分离，否则就会报链接错误。
3.2 类模板的实例化
类模板实例化与函数模板实例化不同， 类模板实例化需要在类模板名字后跟 <> ，然后将实例化的类型放在 <>中即可，类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类。
就像我们上面使用的那样：
// Vector类名，Vector<int>才是类型
Vector<int> s1;
Vector<double> s2;4 总结
本篇博客介绍了什么是泛型编程，再此基础上引出了模板的概念，介绍了函数模板和类模板的概念以及使用方法。如果·该文对你有帮助的话能不能一键3连支持一下博主呢？
