c++——初阶模板

一. 函数模板

1.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.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。

3.函数模板格式：template

(1).：typename是用来定义模板参数关键字，也可以使用class,但不能使用struct代替class，T可以自己随意起名。

template<typename T>
//template<class lin>
void Swap( T& left, T& right)
{
 T temp = left;
 left = right;
 right = temp;
}

(2).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

(3)。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

4.函数模板的实例化

(1)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。

(2)模板参数实例化分为：隐式实例化和显式实例化 。

(3)隐式实例化：让编译器根据实参推演模板参数的实际类型。

#include
using namespace std;
 
template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
	return left + right;
}
int main()
{
	int a1 = 1, a2 = 2;
	double d1 = 1.2, d2 = 2.3;
	//强制转化
	cout<<Add(a1, (int)d2)<
	//显式实例化：用<>确定类型
	cout<<Add<double>(d1, a2)<
	return 0;
}

 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。

(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

#include
using namespace std;
 
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;
}
int main()
{
	cout<<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
	cout<<Add(1, 2.3)<// 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
	cout << Add(1.2, 2) << endl;//相加之后的结果于返回值的类型有关
	return 0;
}

二. 类模板

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
}; 

2.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。

3.栈实现

#include
#include
using namespace std;
 
template<class T>
class lin
{
public:
	lin(size_t capacity = 4)
		:_a(nullptr)
		, _size(0)
		, _capacity(capacity)
	{
		if (capacity > 0)
		{
			_a = new T[capacity];
			_size = 0;
			_capacity = capacity;
		}
	}
 
	~lin()
	{
		delete[] _a;
		_a = nullptr;
		_capacity = _size = 0;
	}
 
	void Push(const T& data)
	{
		if (_size == _capacity)
		{
			size_t newcapacity = _capacity * 2;
			T* tmp = new T[newcapacity];
			if (_a)
			{
				memcpy(tmp, _a, sizeof(T) * _size);
				delete[] _a;
			}
			_a = tmp;
			_capacity = newcapacity;
		}
		_a[_size] = data;
		_size++;
	}
 
	void Pop()
	{
		assert(_size > 0);
		_size--;
	}
 
	bool Empty()
	{
		return _size == 0;
	}
	const T& Top()
	{
		assert(_size > 0);
		return _a[_size - 1];
	}
 
private:
	T* _a;
	size_t _size;
	size_t _capacity;
};
int main()
{
	lin<int> st1;
	st1.Push(1);
	st1.Push(2);
	st1.Push(3);
	st1.Push(4);
	st1.Push(5);
 
	while (!st1.Empty())
	{
		cout << st1.Top() << " ";
		st1.Pop();
	}
	cout << endl;
 
	return 0;
}