解说:C/C++学习,C++函数模板(泛型编程)

模板是泛型编程的基础,泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器,比如迭代器和算法,都是泛型编程的例子,它们都使用了模板的概念。

每个容器都有一个单一的定义,比如 向量,我们可以定义许多不同类型的向量,比如 vector <int> 或 vector <string>。

您可以使用模板来定义函数和类,接下来让我们一起来看看如何使用。

模板的引入

之前我们知道的交换两个变量的方法有宏定义、函数,这两种方式都能实现两个变量的交换,但是各有各的优缺点

宏定义:#define SWAP(a,b) {a=b-a;b=b-a;a=a+b;}

    - 优点:代码复用,适合所有的类型

    - 缺点:缺少类型检查,宏在预处理阶段就被替换掉,编译器并不知道宏的存在

函数:

    - 优点:真正的函数调用,编译器对类型进行检查

    - 缺点:类型不同需要重复定义函数,代码无法复用

上边两种方式都各有利弊,但是在C++中,存在泛型编程的概念:即不考虑具体数据类型的编程方式(如下)

如何定义函数模板

C++中的泛型编程有函数模板与类模板,这章我们先来了解函数模板

    函数模板是一种特殊的函数,可以使用不同的类型进行调用,对于功能相同的函数,不需要重复编写代码,并且函数模板与普通函数看起来很类似,区别就是类型可以被参数化

    函数模板通过template与typename(或者class)两个关键字来定义,如下

上边就定义了一个变量交换的函数模板,在使用函数模板时有两种方式

    - 自动类型推到调用 Swap(a, b)

    - 具体类型显示调用 Swap<int>(a, b)


下边来深入理解下函数模板:

    - 对于函数模板中使用的类型不同,编译器会产生不同的函数

    - 编译器会对函数模板进行两次编译

        - 第一次是对函数模板本身进行编译,包括语法检查等

        - 第二次是对参数替换后的代码进行编译,这就相当于编译普通函数一样,进行类型规则检查等。

需要注意的是

    - 函数模板是不允许隐式类型转换的,调用时类型必须严格匹配

传入不同类型会提示错误。

定义多个类型参数

函数模板还可以定义任意多个不同的类型参数,但是对于多参数函数模板:

    - 编译器是无法自动推导返回值类型的

    - 可以从左向右部分指定类型参数

函数模板也可以重载

函数模板跟普通函数一样,也可以被重载

    - C++编译器优先考虑普通函数

    - 如果函数模板可以产生一个更好的匹配,那么就选择函数模板

    - 也可以通过空模板实参列表<>限定编译器只匹配函数模板

总结

    - 函数模板是泛型编程在C++中的应用方式之一

    - 函数模板能够根据实参对参数类型进行推导

    - 函数模板支持显示的指定参数类型

    - 函数模板是C++中重要的代码复用方式

    - 函数模板通过具体类型产生不同的函数

    - 函数模板可以定义任意多个不同的类型参数

    - 函数模板中的返回值类型必须显示指定

    - 函数模板可以像普通函数一样重载

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,772评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,458评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,610评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,640评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,657评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,590评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,962评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,631评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,870评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,611评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,704评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,386评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,969评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,944评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,179评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,742评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,440评论 2 342