C++ | 泛型编程，函数模板，类模板 |

模板初阶

• 1.泛型编程
• • 1.1实现一个通用的交换函数（函数重载）
  • 1.2引入泛型编程
• 2.函数模板
• • 2.1函数模板概念
  • 2.2函数模板格式
  • 2.3函数模板原理
  • 2.4函数模板的实例化
  • • 2.4.1隐式实例化
    • 2.4.2显式实例化
  • 2.5模板参数的匹配原则
• 3.类模板
• • 3.1类模板的定义格式
  • 3.2类模板的实例化

1.泛型编程

1.1实现一个通用的交换函数（函数重载）

void Swap(int& left, int& right) 
{
 int temp = left;
 left = right;
 right = temp; 
}
void Swap(double& left, double& right) 
{
 double temp = left;
 left = right;
 right = temp; 
 }
void Swap(char& left, char& right) 
{
 char temp = left;
 left = right;
 right = temp; 
 }
           

• 虽然可以用函数重载实现，但是也有缺点：

• 重载的函数仅仅只是类型不同，代码的复用率比较低，只要有新类型出现时，就需要增加对应的函数

• 代码的可维护性比较低，一个出错可能所有的重载均出错

1.2引入泛型编程

• 如果在C++中，也能够存在这样一个模具，通过给这个模具中填充不同材料(类型)，来获得不同材料的铸件(生成具体类型的代码），那将会节省许多的时间，提高了效率。
• 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

  

2.函数模板

2.1函数模板概念

• 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

2.2函数模板格式

2.3函数模板原理

• 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

  

• 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char也是如此

2.4函数模板的实例化

2.4.1隐式实例化

• 隐式实例化：编译器根据实参进行自动推导，产生直接可执行的代码

  

2.4.2显式实例化

• 显式实例化：函数名 + <类型> +（参数列表）

  

• 如果类型不匹配，编译器会尝试进行隐式类型转换，如果无法转换成功编译器将会报错。

2.5模板参数的匹配原则

• 注意： 模板函数不允许自动类型转换，但普通函数可以进行自动类型转换

3.类模板

3.1类模板的定义格式

3.2类模板的实例化

• 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
• 拿一个日期类来举例子，上代码