《C++ 模板》

目录

函数模板

类模板

非类型模板参数

模板特化

函数模板特化

类模板的特化 

模板，就像一个模具，里面可以将不同类型的材料做成一个形状，其分为函数模板和类模板。

函数模板

函数模板可以简化函数重载的代码。格式：template<class T1, class T2，...>接函数的定义。class也可以用typename替换。

调用时，在函数名后面跟上<类型>可以显示实例化函数模板，即使参数类型和显示实例化的不一样，编译器会进行隐式类型转换。

如果没有显示实例化，编译器会根据实参类型推导模板类型。

如果没有显示实例化，也没有与传递的参数匹配的函数模板，编译器将会报错。

函数重载和函数模板可以同时存在，编译器会自动匹配最合适的参数类型来进行函数调用。

template<class T>
T add(const T& x,const T& y)
{
	return x + y;
}

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 1;
	int sum1 = 0;
	sum1 = add(a, b);
	cout << sum1 << endl;
	int c = 3;
	double d = 1.2;
	int sum2 = 0;
	//显示实例化
	//涉及到隐式类型转换
	sum2 = add<int>(c, d);
	//类型不同，没有与之匹配的函数模板会报错
	//sum2 = add(c, d);
	cout << sum2 << endl;
	return 0;
}

类模板

类模板可以根据元素的不同类型来调整容器。只需要根据需求来传递模板参数即可。

非类型模板参数

顾名思义，非类型模板参数就是模板的参数不是类型，它只能是一个整型值。template<class T, size_t N = 10>在编译时，会将N替换成10。

模板特化

函数模板特化

一个单纯的比较函数模板有时无法满足自身的需求。那么就需要函数模板的特化，即特殊化。

模板特化需要注意以下几点：

class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
		: _year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}

	bool operator<(const Date& d)const
	{
		return (_year < d._year) ||
			(_year == d._year && _month < d._month) ||
			(_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day);
	}

	bool operator>(const Date& d)const
	{
		return (_year > d._year) ||
			(_year == d._year && _month > d._month) ||
			(_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day);
	}

	friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
	_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
	return _cout;
}

//函数模板特化
template<class T>
bool Less(const T& x, const T& y)
{
	return x < y;
}

//特化一个模板来比较指针
template<>
//error
//bool Less<Date*>(const Date*& x, const Date*& y)
//要未特化的模板参数匹配
bool Less<Date*>( Date* const & x, Date* const & y)
{
	return *x < *y;
}


int main()
{

	int a = 10;
	int b = 20;
	cout << Less(a, b) << endl;

	Date d1({ 2025,5,29 });
	Date d2({ 2025,5,30 });

	cout << Less(d1, d2) << endl;
	//比较的是指针
	cout << Less(&d1, &d2) << endl;

	//比较结果会变
	//每次创建的空间的指针不一样
	//走模板特化就不会，因为其比较的是内容
	Date* d3 = new Date(2025, 5, 20);
	Date* d4 = new Date(2025, 5, 21);
	cout << Less(d3, d4) << endl;
}

类模板的特化 

类模板的特化分为全特化和偏特化。同样在模板特化前需要主模板的声明。

//类模板特化

template<class T1 ,class T2>
class Date
{
public:
	Date()
	{
		cout << "Date()" << endl;
	}
private:
	T1 _d1;
	T2 _d2;
};

//模板特化之前也要写明原模板
//全特化
template<>
class Date<int, char>
{
public:
	Date()
	{
		cout << "Date<int char>" << endl;
	}
private:
	int _d1;
	char _d2;
};

//偏特化
template<class T1>
class Date<T1, char>
{
public:
	Date()
	{
		cout << "Date<T1, char>" << endl;
	}
private:
	T1 _d1;
	char _d2;
};

//偏特化
//传指针版本
template<class T1, class T2>
class Date<T1*, T2*>
{
public:
	Date()
	{
		cout << "Date<T1* ,T2*>" << endl;
	}
private:
	 T1 _d1;
	T2 _d2;
};

//偏特化
//传引用版本
template<class T1, class T2>
class Date<T1&, T2&>
{
public:
	Date()
	{
		cout << "Date<T1& ,T2&>" << endl;
	}
private:
	 T1 _d1;
	T2 _d2;
};

一定要将模板的声明和定义放在一个.h文件中。 否则会出现链接问题。

"💻✨ 下期再见，Happy Coding！"