视频地址：黑马程序员匠心之作|C++教程从0到1入门编程,学习编程不再难_哔哩哔哩_bilibili

目录

P167模板-模板的概念

P168模板-函数模板的基本语法

P169模板-函数模板的注意事项

P170模板-函数模板案例-数组排序

P171模板-普通函数与函数模板的区别

P172模板-普通函数与函数模板调用规则

P173模板-模板的局限性

---

P167模板-模板的概念

模板就是建立通用的模具，大大提高复用性。

模板的特点：

• 模板不可以直接使用，它只是一个框架
• 模板的通用并不是万能的

C++另外一种编程思想成为泛型编程，主要利用的技术就是模板

C++提供两种模板机制：函数模板和类模板

P168模板-函数模板的基本语法

函数模板的作用：建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定。用一个虚拟的类型来代表。

语法：

template<typename T>

函数申明或定义

解释：

• template-声明创建模板
• typename-表明其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替
• T-通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母

示例：

using namespace std;
#include<iostream>

//函数模板
//交换两个整型函数
void swapInt(int &a, int &b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

//交换两个浮点型函数
void swapDouble(double& a, double& b)
{
	double temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
//函数模板
template <typename T>//声明一个模板，告诉编译器后面代码中紧跟的T不要报错，T是一个通用数据类型
void Swap(T &a, T &b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

void test01() {
	int a = 10;
	int b = 20;

	//利用函数模板进行交换
    //两种方式使用函数模板
	//1、自动类型推导
	Swap(a, b);
	cout << "a：" << a << endl;
	cout << "b：" << b << endl;

	//2、显示指定类型
	double c = 1.2;
	double d = 2.1;
	Swap<double>(c, d);
	cout << "c：" << c << endl;
	cout << "d：" << d << endl;
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

结果：

总结：

• 函数模板利用关键字 template

• 使用函数模板有两种方式：自动类型推导、显示指定类型

• 模板的目的是为了提高复用性，将类型参数化 

P169模板-函数模板的注意事项

注意事项：

• 自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T，才可以使用
• 模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用

//利用模板提供通用的交换函数
template<class T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}


// 1、自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	char c = 'c';

	mySwap(a, b); // 正确，可以推导出一致的T
	//mySwap(a, c); // 错误，推导不出一致的T类型
}


// 2、模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用
template<class T>
void func()
{
	cout << "func 调用" << endl;
}

void test02()
{
	//func(); //错误，模板不能独立使用，必须确定出T的类型
	func<int>(); //利用显示指定类型的方式，给T一个类型，才可以使用该模板
}

int main() {

	test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：

• 使用模板时必须确定出通用数据类型T，并且能够推导出一致的类型

P170模板-函数模板案例-数组排序

案例描述：

• 利用函数模板封装一个排序函数，可以对不同的数据类型数组进行排序
• 排序规则从大到小，排序算法为选择排序
• 分别利用char数组和int数组进行测试

示例：

using namespace std;
#include<iostream>
template<class T>
void Swap(T& a, T& b) {
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

template<class T>
void Sort(T arr[],int len) {
	for (int i = 0; i < len; i++) {
		int max = i;
		for (int j = i + 1; j < len; j++)
		{
			if (arr[max] < arr[j])
			{
				max = j;
			}
		}
		if (max != i) //如果最大数的下标不是i，交换两者
		{
			Swap(arr[max], arr[i]);
		}
	}
}

template<typename T>
void printArray(T arr[], int len) {

	for (int i = 0; i < len; i++) {
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	//测试char数组
	char charArr[] = "bdcfeagh";
	int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);
	Sort(charArr, num);
	printArray(charArr, num);
}

void test02()
{
	//测试int数组
	int intArr[] = { 7, 5, 8, 1, 3, 9, 2, 4, 6 };
	int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);
	Sort(intArr, num);
	printArray(intArr, num);
}

int main() {

	test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

结果：

P171模板-普通函数与函数模板的区别

普通函数与函数模板的区别：

• 普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）
• 函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换
• 如果利用显示指定类型类型的方式，可以发生隐式类型转换

示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
using namespace std;
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<string>
#include<Ctime>

//普通函数
int ADD01(int a, int b)
{
	return a + b;
}

//函数模板
template <typename T>
T ADD02(T a, T b) {
	return a + b;
}


void test01() {
	int a = 10;
	int b = 20;
	char c = 'c';
	cout << ADD01(a, c) << endl;//正确，将char类型的"c"隐式转换为int类型"c"的ASCII码99
	//myAdd02(a, c); // 报错，使用自动类型推导时，不会发生隐式类型转换
	cout << ADD02<int>(a, c)<<endl;;//正确，如果使用显示指定类型，可以发生隐式类型转换
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

结果：

P172模板-普通函数与函数模板调用规则

普通函数和函数模板的调用规则:

1、如果普通函数和函数模板都可以实现，那么调用普通函数

2、如果可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板

3、函数模板也可以发生重载

4、如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板

示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
using namespace std;
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<string>
#include<Ctime>

void Print(int a, int b)
{
	cout << "普通函数的调用" << endl;
}

template <typename T>
void Print(T a, T b)
{
	cout << "函数模板的调用" << endl;

}

template <typename T>
void Print(T a, T b,T c)
{
	cout << "函数模板的调用(重载）" << endl;

}

void test01() {
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 30;
	//1、如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
	// 注意 如果告诉编译器  普通函数是有的，但只是声明没有实现，或者不在当前文件内实现，就会报错找不到
	Print(a, b);//调用普通函数

	//2、可以通过空模板参数列表来强调调用函数模板
	Print<>(a, b);
	//3、函数模板也可以发生重载
	Print<>(a, b, c);
	//4、 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
	char c1 = 'a';
	char c2 = 'b';
	Print(c1, c2); //调用函数模板
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

结果：

 总结：既然提供了函数模板，最好就不要提供普通函数，否则容易出现二义性

P173模板-模板的局限性

局限性：

• 模板的通用性并不是万能的

例如：

template<class T>
void f(T a, T b)
{ 
    a = b;
}

在上述代码中提供的赋值操作，如果传入的a和b是一个数组，就无法实现了。

再例如：

template<class T>
void f(T a, T b)
{ 
    if(a > b) { ... }
}

因此C++为了解决这种问题，提供模板的重载，可以为这些特定的类型提供具体化的模板

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

#include <string>

class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

//普通函数模板
template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b)
{
	if (a == b)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}


//具体化，显示具体化的原型和定意思以template<>开头，并通过名称来指出类型
//具体化优先于常规模板
//利用具体化Person的版本实现代码，具体化优先调用
template<> bool myCompare(Person &p1, Person &p2)
{
	if ( p1.m_Name  == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	//内置数据类型可以直接使用通用的函数模板
	bool ret = myCompare(a, b);
	if (ret)
	{
		cout << "a == b " << endl;
	}
	else
	{
		cout << "a != b " << endl;
	}
}

void test02()
{
	Person p1("Tom", 10);
	Person p2("Tom", 10);
	//自定义数据类型，不会调用普通的函数模板
	//可以创建具体化的Person数据类型的模板，用于特殊处理这个类型
	bool ret = myCompare(p1, p2);
	if (ret)
	{
		cout << "p1 == p2 " << endl;
	}
	else
	{
		cout << "p1 != p2 " << endl;
	}
}

int main() {

	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• 利用具体化的模板，可以解决自定义类型的通用化

• 学习模板并不是为了写模板，而是在STL能够运用系统提供的模板

​​​​​​​