1、为什么需要模板

将具有相同逻辑的一段代码提供一份模板，当我们需要处理不同类型的时候，可以通过数据类型当作参数来传递，从而实例化出对应类型的处理版本。

2、模板的定义

也是一种静态多态。

3、模板的分类

4、函数模板

5、函数模板的使用

通常我们把模板的实现放在.h文件中，不放在.cpp文件中，因为编译的时候需要去推导模板函数，这个时候如果放在cpp文件中，则实例化的时候找不到实现。

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
const T& max(const T& a, const T& b)
{
    return a < b ? b : a;
}

// 编译过后会生成模板函数，但是不可见
//const int& max(const int& a, const int& b)
//{
//    return a < b ? b : a;
//}

class Test
{
public:
    friend bool operator<(const Test& t1, const Test& t2)
    {
        return true;
    }
};

int main() {
    cout << ::max(5.5, 6.6) << endl;  // 编译器根据参数自动推导出模板函数
    cout << ::max('a', 'c') << endl;

    Test t1;
    Test t2;
    ::max(t1, t2);
    return 0;
}

6、函数模板特化

当你传入的是指针的类型的话，则比较的是指针的大小，而不是指针指向内容的大小，这样不符合我们预期，所以需要特化。特化表示我们组要给特殊的类型做特殊的操作。

没加特化前：

template <typename T>
const T& max(const T& a, const T& b)
{
    return a < b ? b : a;
}

class Test
{
public:
    friend bool operator<(const Test& t1, const Test& t2)
    {
        return true;
    }
};

int main() {

    const char* str1 = "zzz";
    const char* str2 = "aaa";
    cout << ::max(str1, str2) << endl;
    return 0;
}

// 输出
aaa

加上特化后：

#include <iostream>
using namespace std;

#include <cstring>

template <typename T>
const T& max(const T& a, const T& b)
{
    return a < b ? b : a;
}

// 函数模板特化
template <>
const char* const& max(const char* const& a, const char* const& b)
{
    return strcmp(a, b) < 0 ? b : a;
}


class Test
{
public:
    friend bool operator<(const Test& t1, const Test& t2)
    {
        return true;
    }
};

int main() {

    const char* str1 = "zzz";
    const char* str2 = "aaa";
    cout << ::max(str1, str2) << endl;
    return 0;
}

// 输出
zzz

7、重载函数模板

模板特化还算是模板函数，但是非模板函数重载，已经不算模板函数。

#include <iostream>
using namespace std;

#include <cstring>

template <typename T>
const T& max(const T& a, const T& b)
{
    return a < b ? b : a;
}

// 函数模板重载
template <typename T>
const T& max(const T& a, const T& b, const T& c)
{
    return ::max(a, b) < c ? c : ::max(a, b);
}

// 非模板函数重载
const int& max(const int& a, const int& b)
{
    cout << "non template" << endl;
    return a < b ? b : a;
}

// 函数模板特化
template <>
const char* const& max(const char* const& a, const char* const& b)
{
    return strcmp(a, b) < 0 ? b : a;
}


int main() {

    cout << ::max(1, 5, 3) << endl;

    cout << ::max('a', 100) << endl;  // 非函数模板中将字符隐式转化成整型

    cout << ::max(94, 100) << endl;

    cout << ::max<>(94, 100) << endl;  // 自动推导max(const int& a, const int& b)
    cout << ::max<int>(97, 100) << endl;  // 显示指定模板函数(加上<>表示要使用模板函数)
    cout << ::max<int>('a', 100) << endl;
    return 0;
}

// 输出
5
non template
100
non template
100
100
100
100