C++ 函数模板用法

泛型编程概念：不考虑具体数据类型的编程方式；

函数模板：

1.提供一种特殊的函数可用不同类型进行调用；

2.与普通函数很相似，区别是类型可被参数化；

template <typename T>   //template关键字用于声明开始进行泛型编程
void Swap(T &a, T &b)   //typename关键字用于声明泛指类型
{
     T tmp = a;
        a = b;
        b = tmp;
}

函数模板的应用：

1.自动类型推导调用；

2.具体类型显示调用；

int a = 3;
int b = 4;
Swap(a,b);                    //自动类型推导调用
 
float fa = 5.5;
float fb = 8.8;
Swap<float>(fa, fb)          //具体类型显示调用，用float替换参数类型T

使用演示：

#include <iostream>
 
template <typename T>                           //交换变量
void Swap(T& a, T& b)
{
	T t;
	t = a;
	a = b;
	b = t;
}
 
template <typename T>                       //将数组内容从小到大排序
void SelectMin(T array[], int size)
{
	for (int i = 0; i < size; i++)
	{
		T Min = array[i];
		int Index = 1;
		for (int j = i + 1; j < size; j++)
		{
			if (Min > array[j])
			{
				Min = array[j];
				Index = j;
				Swap(array[i], array[Index]);
			}
		}
 
	}
}
 
int main()
{
	int a = 3;
	int b = 8;
	Swap(a, b);       //自动类型推导
	std::cout << "a = " << a << std::endl;
	std::cout << "b = " << b << std::endl;
 
	float fa = 3.4;
	float fb = 8;
	Swap<float>(fa, fb); //具体类型显示调用
	std::cout << "fa = " << fa << std::endl;
	std::cout << "fb = " << fb << std::endl;
 
	char ca = 'a';
	char cb = 'b';
	Swap(ca, cb);
	std::cout << "ca = " << ca << std::endl;
	std::cout << "cb = " << cb << std::endl;
 
	int array[] = {4, 3, 1, 2, 45};
	SelectMin(array, 5);
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		std::cout << "i = " << array[i] << std::endl;
	}
 
	char array2[] = { 'a', 'f', 'e', 'c', 'b' };
	SelectMin(array2, 5);
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		std::cout << "i = " << array2[i] << std::endl;
	}
	return 0;
}

　　

函数模板的深入理解：

-- 编译器并不会把函数模板处理成能够处理任意类型的函数；

--编译器从函数模板通过具体类型产生不同的函数；

--编译器会对函数模板进行两次编译；

--在声明的地方对模板代码本身进行编译

--在调用的地方对参数替换后的代码进行编译

当函数模板遇到函数重载：

--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，那么选择模板；

--通过空模板实参列表的语法限定编译器只通过模板匹配；

注意事项：

--函数模板不允许自动类型转化；

--普通函数能够进行类型转化；

int Max(int a, int b)              //普通函数
{
   return a > b ? a : b;
}
 
template <typename T>    //模板函数
T Max(T a, T b)
{
   return  a > b ? a : b;
}
 
int main()
{
   int a = 4;
   int b = 8;
   Max(a,b);        //调用普通函数
   Max<>(a,b);  //空模板实参列表，只能调用函数模板
 
   float fa = 5.5;
   float fb = 8.8;
   Max(fa,fb);    //调用普通函数会进行类型转换，通过函数模板会产生一个更好的匹配
 
   Max('a',100);//返回结果是调用普通函数a的ASCII码，因为‘a’是字符型，100是整形，与函数模板不匹配
   return 0;
}

　

函数模板可以定义多个类型的参数：

template <typename T1, typename T2, typename RT>
RT Add(T1 a, T2 b)         //RT作为返回类型
{
     return static_cast<RT>(a+b)
}
 
cout<<Add<char, float, double>('a', 100)<<endl;
当声明的类型参数作为返回值类型，无法推导出返回值类型！
即Add('a', 100)这样自动推导调用编译器会报错；
 
不完美处理方案：
template <typename RT, typename T1, typename T2>
RT Add(T1 a, T2 b)         //RT作为返回类型
{
     return static_cast<RT>(a+b)
}
 
cout<<Add<double>('a', 100)<<endl;   //将返回类型放在第一个参数，只显示的列出返回值类型，其它2个参数编译器自动推导