1. 函数模板深入理解
- 编译器从函数模板通过具体类型产生不同的函数
- 编译器对函数模板进行两次编译
- 对模板代码本身进行编译——检查模板是否有语法错误
- 对参数替换后的代码进行编译——具体函数使用时进行编译
2. 函数模板注意事项：
函数模板本身不允许隐式类型转换
- 自动推导类型时，必须严格匹配
- 显示类型指定时，能够进行隐式类型转换
编程说明：函数模板的本质
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Test
{
Test(const Test&); // 将拷贝构造函数设置未private，在Swap(Test&a, Test&b)中c = a将会报错
public:
Test()
{
}
};
template < typename T >
void Swap(T& a, T& b)
{
T c = a;
a = b;
b = c;
}
typedef void(FuncI)(int&, int&);
typedef void(FuncD)(double&, double&);
typedef void(FuncT)(Test&, Test&);
int main()
{
FuncI* pi = Swap; // 等价于：FuncI* pi = Swap<int>；用Swap函数初始化pi函数指针，编译器自动推到 T 为 int
FuncD* pd = Swap; // 等价于：FuncD* pd = Swap<double>；用Swap函数初始化pi函数指针，编译器自动推到 T 为 double
// FuncT* pt = Swap; // 编译器自动推到 T 为 Test
cout << "pi = " << reinterpret_cast<void*>(pi) << endl;
cout << "pd = " << reinterpret_cast<void*>(pd) << endl;
// cout << "pt = " << reinterpret_cast<void*>(pt) << endl;
return 0;
}
输出结果：
pi = 0x80487d0
pd = 0x80487f2
3. 多参数函数模板
函数模板可以定义任意多个不同的类型参数
语法规则：
template
< typename T1, typename T2, typename T3 >
T1 Add(T2 a, T3 b)
{
return static_cast<T1>(a + b);
}
// int r = Add<int, float, double>(0.5, 0.8);
多参数函数模板，无法自动推导返回值类型，可以从左向右部分指定类型参数。工程中将返回值参数作为第一个类型参数！！！
编程说明：多参数函数模板
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template
< typename T1, typename T2, typename T3 >
T1 Add(T2 a, T3 b)
{
return static_cast<T1>(a + b);
}
int main()
{
//T1 = int, T2 = double, T3 = double
int r1 = Add<int>(0.5, 0.8);
//T1 = double, T2 = float, T3 = double
double r2 = Add<double, float>(0.5, 0.8);
//T1 = float, T2 = float, T3 = float
float r3 = Add<float, float, float>(0.5, 0.8);
cout << "r1 = " << r1 << endl; // r1 = 1
cout << "r2 = " << r2 << endl; // r2 = 1.3
cout << "r3 = " << r3 << endl; // r3 = 1.3
return 0;
}
输出结果：
r1 = 1
r2 = 1.3
r3 = 1.3
4. 问题：当函数重载遇见函数模板会发生什么？
函数模板可以像普通函数一样被重载：
(1) C++编译器优先考虑普通函数
(2) 如果函数模板可以产生一个更好的匹配， 那么选择函数模板
(3) 可以通过空模板实参列表限定编译器只匹配模板
编程说明：重载函数模板
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >
T Max(T a, T b)
{
cout << "T Max(T a, T b)" << endl;
return a > b ? a : b;
}
int Max(int a, int b)
{
cout << "Max(int a, int b)" << endl;
return a > b ? a : b;
}
template < typename T >
T Max(T a, T b, T c)
{
cout << "T Max(T a, T b, T c)" << endl;
return Max(Max(a, b), c);
}
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
cout << Max(a, b) << endl; // 普通函数 Max(int a, int b)
cout << Max<>(a, b) << endl; // 模板函数 T Max(T a, T b)
cout << Max(3.0, 4.0) << endl; // 模板函数 T Max(T a, T b)
cout << Max(5.0, 6.0, 7.0) << endl; // 模板函数 T Max(T a, T b, T c) -> T Max(T a, T b) -> T Max(T a, T b)
cout << Max('a', 100) << endl; // 普通函数 Max(int a, int b) [函数模板本身不会隐式转换，因此编译器不会考虑模板函数]
return 0;
}
输出结果:
Max(int a, int b)
2
T Max(T a, T b)
2
T Max(T a, T b)
4
T Max(T a, T b, T c)
T Max(T a, T b)
T Max(T a, T b)
7
Max(int a, int b)
100
5. 小结
- 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被重载
