C++基础语法（四）：C++模板

小灰灰 2023-09-28 07:31 3阅读 0赞

## 一、模板概论 ##

c++提供了函数模板(function template.)所谓函数模板，实际上是建立一个通用函数，其函数类型和形参类型不具体制定，用一个虚拟的类型来代表。这个通用函数就成为函数模板。凡是函数体相同的函数都可以用这个模板代替，不必定义多个函数，只需在模板中定义一次即可。在调用函数时系统会根据实参的类型来取代模板中的虚拟类型，从而实现不同函数的功能。

*  c++提供两种模板机制:函数模板和类模板
 *  类属 - 类型参数化，又称参数模板

总结：

*  模板把函数或类要处理的数据类型参数化，表现为参数的多态性，成为类属。
 *  模板用于表达逻辑结构相同，但具体数据元素类型不同的数据对象的通用行为。

## 二、函数模板 ##

### 1、什么是函数模板？ ###

//交换int数据
    void SwapInt(int& a,int& b){
       
        
    	int temp = a;
    	a = b;
    	b = temp;
    }
    
    //交换char数据
    void SwapChar(char& a,char& b){
       
        
    	char temp = a;
    	a = b;
    	b = temp;
    }
    //问题：如果我要交换double类型数据，那么还需要些一个double类型数据交换的函数
    //繁琐，写的函数越多，当交换逻辑发生变化的时候，所有的函数都需要修改，无形当中增加了代码的维护难度
    
    //如果能把类型作为参数传递进来就好了，传递int就是Int类型交换，传递char就是char类型交换
    //我们有一种技术，可以实现类型的参数化---函数模板
    
    
    //class 和 typename都是一样的，用哪个都可以
    template<class T>
    void MySwap(T& a,T& b){
       
        
    	T temp = a;
    	a = b;
    	b = temp;
    }
    
    void test01(){
       
        
    	
    	int a = 10;
    	int b = 20;
    	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
    	//1. 这里有个需要注意点，函数模板可以自动推导参数的类型
    	MySwap(a,b);
    	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
    
    	char c1 = 'a';
    	char c2 = 'b';
    	cout << "c1:" << c1 << " c2:" << c2 << endl;
    	//2. 函数模板可以自动类型推导，那么也可以显式指定类型
    	MySwap<char>(c1, c2);
    	cout << "c1:" << c1 << " c2:" << c2 << endl;
    }

用模板是为了实现泛型，可以减轻编程的工作量，增强函数的重用性。

### 2、练习 ###

使用函数模板实现对char和int类型数组进行排序？

//模板打印函数
    template<class T>
    void PrintArray(T arr[],int len){
       
        
    	for (int i = 0; i < len;i++){
       
        
    		cout << arr[i] << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    //模板排序函数
    template<class T>
    void MySort(T arr[],int len){
       
        
    	
    	for (int i = 0; i < len;i++){
       
        
    		for (int j = len - 1; j > i;j--){
       
        
    			if (arr[j] > arr[j - 1]){
       
        
    				T temp = arr[j - 1];
    				arr[j - 1] = arr[j];
    				arr[j] = temp;
    			}
    		}
    	}
    
    }
    
    void test(){
       
        
    	
    	//char数组
    	char tempChar[] = "aojtifysn";
    	int charLen = strlen(tempChar);
    
    	//int数组
    	int tempInt[] = {
       
        7,4,2,9,8,1};
    	int intLen = sizeof(tempInt) / sizeof(int);
    
    	//排序前 打印函数
    	PrintArray(tempChar, charLen);
    	PrintArray(tempInt, intLen);
    	//排序
    	MySort(tempChar, charLen);
    	MySort(tempInt, intLen);
    	//排序后打印
    	PrintArray(tempChar, charLen);
    	PrintArray(tempInt, intLen);
    }

## 三、函数模板和普通函数区别 ##

 函数模板不允许自动类型转化

 普通函数能够自动进行类型转化

//函数模板
    template<class T>
    T MyPlus(T a, T b){
       
        
    	T ret = a + b;
    	return ret;
    }
    
    //普通函数
    int MyPlus(int a,char b){
       
        
    	int ret = a + b;
    	return ret;
    }
    
    void test02(){
       
        
    
    	int a = 10;
    	char b = 'a';
    
    	//调用函数模板，严格匹配类型
    	MyPlus(a, a);
    	MyPlus(b, b);
    	//调用普通函数
    	MyPlus(a, b);
    	//调用普通函数  普通函数可以隐式类型转换
    	MyPlus(b, a);
    
    	//结论：
    	//函数模板不允许自动类型转换，必须严格匹配类型
    	//普通函数可以进行自动类型转换
    }

## 四、函数模板和普通函数在一起调用规则 ##

 c&