【C++】模板

这篇博客来说一下模板，模板有函数模板和类模板，先来看函数模板，你一听模板这个词就是提前给好一个模具，等我们用的时候在去套用
比如说：我们在实际应用中常常用到swap这个交换函数，但是呢，我们要交换的类型可能有很多种，我们总不能每一种类型都写一个函数，那样代码就特别的冗余和麻烦，这时呢，祖师爷就想到了用模板，既然在每个交换函数中只有类型是不同的，那么就把类型单拿出来，从而就有了一个模板

template<typename T>
void Swap(T& x, T& y) {
   
	T tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}

这是一个swap函数的模板，其中第一行的T是我们随便给的一个名字，可以去替换，要和下面的保持一致，typename也可以换成class，在当前阶段我们认为它们是相同的。我们在函数调用的时候就可以传不同类型的参数

那这里不是自动去推算参数的类型吗？那我可不可以用auto呢？当然是不可以的，因为auto是不能做函数参数的类型的，auto只有在变量定义的时候去使用，通过右值自动去推变量的类型

那么再回到上面这个ab和cd交换来，我想问，这两组交换调用的是不是同一个函数呢？答案是不是，因为我们给定的只是一个模板，它要交换的话还是要去生成对应的函数，这些都让编译器给干了，通过汇编的话我们也可以看到

我们可以看到call指令后面调用的函数以及地址都是不同的，这也恰恰印证了我们的上边
现在我们已经弄明白了只有一种模板参数的情况，那如果有多个模板参数呢？其实就在后面在加一个就行了

template <class T1, class T2>
void func(const T1& x, const T2& y) {
   
	cout << x << endl;
	cout << y << endl;
}
int main() {
   
	func(1, 1);
	func(2.2, 2.2);
	func(3, 6.6);
	return 0;
}

这么调用都是可以的，虽然我有两个模板参数T1，T2，但是我让它们两个指向同一种类型也是可以的，但是我不能定义两个模板参数，但是只用一个

它的报错是

现在我们也知道了多个模板参数怎么用，在我们的上面的情况当中，编译器都能自动推导出每种模板参数指向的类型，这就叫做推演实例化，但是有的情况编译器是推不出来的，这时就需要我们显示实例化调用了，比如说：

template<class T>
T*& func(int n) {
   
	T* ptr = new T[n];
	return ptr;
}

你去调用的话，通过传递参数是不能推导出模板参数是什么类型，这时我们就需要显式实例化调用，就像下面这样


这段代码就是我就让T是int，我要传一个double的值，它就会做隐式类型转换成int，这就是我们的显式实例化调用
下边是普通函数和函数模板是可以同时存在的，编译器就会有现成的就调用现成的，没有现成的就会用模板去生成一个函数，如果连模板函数都没有的话，就会去调用一个参数类型不同的，但是可以进行隐式类型转换的函数
就像这种情况


说完函数模板之后是我们的类模板，类模板有什么作用呢？
比如说我们要创建两个栈，一个栈要存放整形数据，一个要存放浮点型数据，这时我们的类模板就显得尤为重要了，那你可能会说我们之前不是会进行typedef吗？但我们这里是要求它们同时存在，那你还是得写两份栈的代码才行，所以typedef是不行的，这时我们就可以这么写

template<class T>
class stack {
   
public:

private:
	T* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};

int main() {
   
	stack<int>st1;
	stack<double>st2;
	return 0;
}

这时我们就必须得显式实例化调用了，它们显示实例化的类型不同，自然不是同一种类
还有一个问题，对于一个普通类来说，类名就是类型，但是对于我们的类模板创建的类来说，类名<数据类型>才是我们的类型，就比如上面的

我们又知道对于构造函数来说，类名就是函数名，而不是类型名

另外，我们如果想把类里面的成员函数声明定义分离，要这么干

这是一个构造函数，要给定模板句，给定类域和模板参数，并且也不能分到两个文件中