C/C++模板类模板与函数模板区别，以及用法详解

类模板

类模板语法

类模板作用：

• 建立一个通用类，类中的成员 数据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>
类

解释：

template --- 声明创建模板

typename --- 表面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：

#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType> 
class Person
{
public:
    Person(NameType name, AgeType age)
    {
        this->mName = name;
        this->mAge = age;
    }
    void showPerson()
    {
        cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
    }
public:
    NameType mName;
    AgeType mAge;
};
​
void test01()
{
    // 指定NameType 为string类型，AgeType 为 int类型
    Person<string, int>P1("孙悟空", 999);
    P1.showPerson();
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

总结：类模板和函数模板语法相似，在声明模板template后面加类，此类称为类模板

类模板与函数模板区别

类模板与函数模板区别主要有两点：

1. 类模板没有自动类型推导的使用方式
2. 类模板在模板参数列表中可以有默认参数（只有类模板可以）

示例：

1、类模板没有自动类型推导的使用方式

#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType> 
class Person
{
public:
    Person(NameType name, AgeType age)
    {
        this->mName = name;
        this->mAge = age;
    }
    void showPerson()
    {
        cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
    }
public:
    NameType mName;
    AgeType mAge;
};
​
//1、类模板没有自动类型推导的使用方式
void test01()
{
    // Person p("孙悟空", 1000); // 错误 类模板使用时候，不可以用自动类型推导
    Person <string ,int>p("孙悟空", 1000); //必须使用显示指定类型的方式，使用类模板
    p.showPerson();
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数

#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType = int> //类模板在模板参数列表中可以有默认参数
class Person
{
public:
    Person(NameType name, AgeType age)
    {
        this->mName = name;
        this->mAge = age;
    }
    void showPerson()
    {
        cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
    }
public:
    NameType mName;
    AgeType mAge;
};
​
//2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数
void test02()
{
    Person <string> p("猪八戒", 999); //类模板中的模板参数列表 可以指定默认参数
    p.showPerson();
}
​
int main() {
​
    test02();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

总结：

• 类模板使用只能用显示指定类型方式
• 类模板中的模板参数列表可以有默认参数

类模板中成员函数创建时机

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的：

• 普通类中的成员函数一开始就可以创建
• 类模板中的成员函数在调用时才创建（ps：这一特性在类模板分文件编写时会产生问题）

示例：

class Person1
{
public:
    void showPerson1()
    {
        cout << "Person1 show" << endl;
    }
};
​
class Person2
{
public:
    void showPerson2()
    {
        cout << "Person2 show" << endl;
    }
};
​
template<class T>
class MyClass
{
public:
    T obj;
​
    //下面两个成员函数可以编译成功，因为类模板中的成员函数，并不是一开始就创建的，而是在模板调用时再生成，不会报错。
    void fun1() 
    { 
        obj.showPerson1(); 
    }
    void fun2() 
    { 
        obj.showPerson2(); 
    }
​
};
​
void test01()
{
    MyClass<Person1> m;//可以编译成功，但是下面只能调用fun1()，调用fun2()报错
    
    m.fun1();
​
    //m.fun2();//编译会出错，说明函数调用才会去创建成员函数
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

总结：类模板中的成员函数并不是一开始就创建的，因为无法确定数据类型，在调用时才去创建

类模板对象做函数参数

学习目标：

• 类模板实例化出的对象，向函数传参的方式

一共有三种传入方式：

1. 指定传入的类型 --- 直接显示对象的数据类型
2. 参数模板化 --- 将对象中的参数变为模板进行传递
3. 整个类模板化 --- 将这个对象类型 模板化进行传递

示例：

#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType = int> 
class Person
{
public:
    Person(NameType name, AgeType age)
    {
        this->mName = name;
        this->mAge = age;
    }
    void showPerson()
    {
        cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
    }
public:
    NameType mName;
    AgeType mAge;
};
​
//1、指定传入的类型
void printPerson1(Person<string, int> &p) 
{
    p.showPerson();
}
void test01()
{
    Person <string, int >p("孙悟空", 100);
    printPerson1(p);
}
​
//2、参数模板化
template <class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2>&p)
{
    p.showPerson();
    cout << "T1的类型为： " << typeid(T1).name() << endl;//查看该变量的数据类型
    cout << "T2的类型为： " << typeid(T2).name() << endl;
}
void test02()
{
    Person <string, int >p("猪八戒", 90);
    printPerson2(p);
}
​
//3、整个类模板化
template<class T>
void printPerson3(T & p)
{
    cout << "T的类型为： " << typeid(T).name() << endl;
    p.showPerson();
​
}
void test03()
{
    Person <string, int >p("唐僧", 30);
    printPerson3(p);
}
​
int main() {
​
    test01();
    test02();
    test03();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

总结：

• 通过类模板创建的对象，可以有三种方式向函数中进行传参
• 使用比较广泛是第一种：指定传入的类型

PS：查看数据类型函数typeip().name()

注意string类型返回值很长！

应用：

结合实际操作来看，第一种很常用，因为在传入之后只需要进行操作就行，不需要再考虑判定其是字符还是数字的问题。

第二种是保证其在一个类别中的万能性，比如你想对任意数据类型的数组作交换，但只想写一种函数，就可以用，但相对的会费脑子，在日常打代码一个复制粘贴改改就能写，但需要想的很远，等同于你象棋开局走一步就能达到到将死对面的所有情况你都要想，而且维护方面也是个问题，因此更常用的是第一种，以上还仅是在函数模板的基础上得到的结论，更别说在类模板的函数传入了。

第二种是将函数变为函数模板，目的是为了使用函数模板的自动类型指导。

第三种是直接将整个类模板作为一个类，2是将类模板里的类作为函数模板的类，2.3根本目的还是使用函数模板的自动类型推导。