C++:18---函数模板(template)
一、模板的定义
- template<typename T>
- 以关键字template开头，后面跟一个模板参数列表，列表里面用逗号将多个模板参数隔开定义的注意事项
模板的编译
- 当编译器遇到一个模板定义时，并不生成代码。只有当实例化处模板的一个特定版本时，编译器才会生成代码
- 重点：通常，当我们调用一个函数/定义实例化一个类时，编译器只需掌握函数的声明/类的声明即可，因此可以把函数/类的声明放置在头文件，而把函数/类的定义放置在源文件中。但是模板则不同：为了实例化模板函数，编译器必须掌握函数模板/类模板成员函数的声明和定义，因此只能将模板函数/类的声明和定义都放置在头一个头文件/源文件中（重点）
二、函数模板与模板函数
- 函数模板：一个模板（是模板）
- 模板函数：调用函数模板时生成的函数（是函数），也称为函数模板的实例化
一个模板参数列表只和一个函数模板相对应。因此每定义一个函数模板就需要重新定义一个模板参数列表
//定义模板以及一个函数模板
template <typename T>
int compare(const T &v1, const T &v2);
int main()
{
compare(1, 2); //模板函数，也称为模板的实例化
compare("ABC","DEF");//模板函数
return 0;
}三、模板类型参数
- 模板参数列表不能为空
- 模板参数既可以用typename声明，也可以使用class声明。不过建议前者
//定义模板以及一个函数模板
template <typename T, class U>
int compare(const T &v1, const U &v2);
int main()
{
compare(1, 1); //T为int,U也为int
compare(1,"DEF"); //T为int,U也为string
return 0;
}四、非类型模板参数
- 除了定义上面的模板类型参数，我们也可以定义非类型参数。
- 一个非类型参数表示一个值而非一个类型。并且通过特定的类型名定义而非typename或class来定义
- 当一个模板被实例化时，非类型参数被用户提供或者编译器推断的值所代替。
- 重点：一个非类型参数可以是一个整型、一个指向对象或函数的指针（或引用）。且实参必须是一个常量表达式
//定义模板以及一个函数模板。template <unsigned N, unsigned M>int compare(const char(&p1)[N], const char(&p2)[M])//传入数组的引用来比较数组大小{return strcmp(p1, p2);}int main(){compare("hi","mom");//编译器会使用字面值常量的大小来代替N和Mreturn 0;}五、inline、constexpr函数模板
- 函数模板可以声明为inline或constexpr。但是这些关键字必须放在函数的返回值类型前面，模板参数列表的后面
template<typename T> //正确inline T func(T const&);constexpr template<typename T> //错误，constexpr位置错误T func2(T const&);六、定义类型无关的代码
- 当我们定义函数模板时，如果函数能处理的功能只限于一些特定的情况，而不能作用于大多数的情况，那么这个函数模板的操作性与可移植性就比较差
- 为了解决上面这个问题，我们在定义函数模板时，就需要考虑类型无关与可移植性
案例：
- 下面这个函数模板如果调用它比较两个指针，而这两个指针未指向相同的数组，则代码的行为是未定义的
template <typename T>int compare(const T& s1, const T& s2){if (v1 < v2)return -1;if (v1 > v2)return 1;return 0;}- 下面我们编写了这个函数模板，也可以用于传入指针也可以正常使用的函数模板（但是还不是最完美的，所以在定义时，要考虑各种因素而达到更高的标准）
template <typename T>int compare(const T& s1, const T& s2){if (less<T>()(v1,v2))return -1;if (less<T>()(v2, v1))return 1;return 0;}前方高能，我来出一个代码例子，来看看结果和你想的是否一致？
练习：
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
template<typename T1,typename T2>
bool Compare(const T1& t1,const T2& t2)
{
cout << "call Compare(const T1& t1,const T2& t2)" << endl;
if(t1 > t2){
return true;
}
return false;
}
bool Compare(const char* s1,const char* s2)
{
cout << "call Compare(const char* s1,const char* s2)" << endl;
return strcmp(s1,s2);
}
bool Compare(const float& t1,const float& t2)
{
cout << "call Compare(const float& t1,const float& t2)" << endl;
if(t1 > t2){
return true;
}
return false;
}
int main(){
int a = 12,b=23;
Compare(a,b);
const char *p = "11111";
const char *q = "00";
Compare(p,q);
float c=12.0,d=15.7;
Compare(c,d);
return 0;
}
为什么结果是
call Compare(const T1& t1,const T2& t2)
call Compare(const char* s1,const char* s2)
call Compare(const float& t1,const float& t2)
呢？接下来就是我们下一节要讲的模板的特化。
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原始发表：2020-12-06，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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