C++之模板

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seanqt 2012-11-26 11:11:04

文章标签 c++ 文章分类 C/C++ 后端开发

　　有以下这样3个求加法的函数：　

 1 int Add(int x,int y)
 2 {
 3 return x+y;
 4 }
 5 
 6 double Add(double x,double y)
 7 {
 8 return x+y;
 9 }
10 
11 long Add(long x,long y)
12 {
13 return x+y;
14 }

它们拥有同一个函数名，相同的函数体，却因为参数类型和返回值类型不一样，所以是3个完全不同的函数。即使它们是二元加法的重载函数，但是不得不为每一函数编写一组函数体完全相同的代码。如果从这些函数中提炼出一个通用函数，而它又适用于多种不同类型的数据，这样会使代码的重用率大大提高。那么 C++的模板就可解决这样的问题。模板可以实现类型的参数化(把类型定义为参数)，从而实现了真正的代码可重用性。C++中的模板可分为函数模板和类模板，而把函数模板的具体化称为模板函数，把类模板的具体化成为模板类。

　　1.函数模板就是建立一个通用的函数，其参数类型和返回类型不具体指定，用一个虚拟的类型来代表。函数模板的声明格式：

　　template<typename 类型参数>

　　返回类型函数名(模板形参表)

　　{

　　　　函数体

　　}

　　或

　　template<class 类型参数>

　　返回类型函数名(模板形参表)

　　{

　　　　函数体

　　}

template是一个声明模板的关键字，类型参数一般用T这样的标识符来代表一个虚拟的类型，当使用函数模板时，会将类型参数具体化。 typename和class关键字作用都是用来表示它们之后的参数是一个类型的参数。只不过class是早期C++版本中所使用的，后来为了不与类产生混淆，所以增加个关键字typename。下面我就对上述3个加法函数进行函数模板化：

View Code

 1 #include "stdafx.h"
 2 #include <iostream>
 3 
 4 template <typename T>//加法函数模板
 5 T Add(T x,T y)
 6 {
 7 return x+y;
 8 }
 9 
10 int main()
11 {
12 
13 int x=10,y=10;
14     std::cout<<Add(x,y)<<std::endl;//相当于调用函数int Add(int,int)
15 
16 double x1=10.10,y1=10.10;
17     std::cout<<Add(x1,y1)<<std::endl;//相当于调用函数double Add(double,double)
18 
19 long x2=9999,y2=9999;
20     std::cout<<Add(x2,y2)<<std::endl;//相当于调用函数long Add(long,long)
21 
22 return0;
23 }

结果：

看着上述的代码中，是否觉得函数模板的声明和C#中的泛型使用有点相像呢，当调用函数模板时（如：Add(10,10))就是对函数模板的具体化 (如：int Add(int,int))，具体化的函数模板就是模板函数。在函数模板中类型参数也可以指定多个，只不过定义的每个类型参数之前都必须有关键字 typename(class)。

View Code

 1 #include "stdafx.h"
 2 #include <iostream>
 3 
 4 template <typename T1,typename T2>//多类型参数的函数模板
 5 T1 Add(T1 x,T2 y)
 6 {
 7 return x+y;
 8 }
 9 
10 int main()
11 {
12 int x=10;
13 double y=10.10;
14     std::cout<<Add(x,y)<<std::endl;//相当于调用函数int Add(int,double)
15     std::cout<<Add(y,x)<<std::endl;//相当于调用函数double Add(double,int)
16 
17 return0;
18 }

结果：

在定义函数模板时要注意的一点是在template语句和函数模板定义语句之间是不允许插入其他的语句的。和一般函数一样，函数模板也可以重载：

View Code

 1 #include "stdafx.h"
 2 #include <iostream>
 3 
 4 template <typename T>//加法函数模板
 5 T Add(T x,T y)//二元
 6 {
 7     std::cout<<"调用模板函数:";
 8 return x+y;
 9 }
10 
11 template <typename T>//重载加法函数模板
12 T Add(T x,T y,T z)//三元
13 {
14     std::cout<<"调用重载模板函数:";
15 return x+y+z;
16 }
17 
18 
19 int main_19()
20 {    
21 double x1=10.10,y1=10.10;
22     std::cout<<Add(x1,y1)<<std::endl;//调用模板函数
23 //相当于调用函数double Add(double,double)
24     std::cout<<Add(x1,y1,y1)<<std::endl;//调用重载模板函数
25 //相当于调用函数double Add(double,double,double)
26 
27 return0;
28 }

结果：

函数模板与同名非模板函数也可以重载。比如：

View Code

 1 #include "stdafx.h"
 2 #include <iostream>
 3 
 4 
 5 template <typename T>//加法函数模板
 6 T Add(T x,T y)
 7 {
 8     std::cout<<"调用模板函数:";
 9 return x+y;
10 }
11 
12 int Add(int x,int y)
13 {
14     std::cout<<"调用非模板函数:";
15 return x+y;
16 }
17 
18 
19 int main()
20 {
21 int x=10,y=10;
22     std::cout<<Add(x,y)<<std::endl;//调用非模板函数
23 
24 double x1=10.10,y1=10.10;
25     std::cout<<Add(x1,y1)<<std::endl;//调用模板函数
26 
27 return0;
28 }