C++模版简单认识与使用

目录

前言：

1.泛型编程

2.函数模版

3.类模版

为什么要有类模版？使用typedef不行吗？

类模版只能显示实例化：

注意类名与类型的区别：

注意类模版最好不要声明和定义分离：

总结：

前言：

正如标题而言，这里只是对模版的简单认识与使用，方便后面博客介绍stl中一些容器的实现，更复杂详细的模版相关的内容将会在模版进阶中介绍。

1.泛型编程

编写与类型无关的通用代码，是代码复用的一种手段，模版是泛型编程的基础。

而模版又分为函数模版与类模版。

2.函数模版

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


int main()
{
	int a = 1, b = 2;
	double c = 1.0, d = 2.0;
	
	Swap(a, b);
	Swap(c, d);

	return 0;
}

首先要注意第一点：

两次调用的Swap函数实际都不是同一个函数，第一是函数调用开辟的栈帧都不一样大，一个是int，一个是double；第二是汇编call的函数的地址也是不一样的。

这里的class可用typename替换，区别在后面的学习中会介绍。

补充一下库中的swap函数：

那模版参数是怎么识别不同的类型的呢？这就是模版的实例化，实际就是编译器帮你完成了这个工作，是隐式的实例化自动推演模版的类型。模版的实例化发生在编译时期，所以是在编译的时候根据类型推导生成的代码：

那下面来看两个问题，首先第一个，传的模版参数不明确，会报错：

template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
	return left + right;
}


int main()
{
	int a = 1;
	double b = 1.1;
	Add(a, b);//报错

解决方法1：

强制转换类型，但是会丢失精度。

Add(a1,(int)d1);

 解决方法2：

使用显示实例化，其实经历了隐式类型转换：

cout<<Add<int>(a,b)<<endl;//实际b转int经过了隐式类型转换

问题2，这样的能同时存在吗：

int Add(int left, int right)
{
	return left + right;
}

template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
	return left + right;
}

template<class T1,class T2>
T1 Add(T1 left, T2 right)
{
	return left + right;
}


int main()
{
	int a = 1;
	double b = 1.1;
	Add(a, b);
}

首先，前两个能同时存在吗？答案是可以的，因为函数名的修饰规则可能不一样。

其次，调用的时候都传的类型是int类型，前两个应该谁先调用呢？答案是会调用第一个，因为第一个在编译是就确定了地址，直接就调用了，而第二个在编译时才根据类型推导生成对应的代码，也就是先要经历模版的实例化。

那如何就想调用模版呢？使用模版的显示实例化呗，Add<int>(a,b);

那在这3个模版中，传的类型不一样，会先去调用哪一个？答案是去调用第三个，编译器是聪明的，会去调用最合适最匹配的那一个；而如果没有第三个，对应的才会调用第二个。

3.类模版

格式就是:

template<class T1,class T2,...,class Tn>
class 类模版名
{
   //类成员定义
};

为什么要有类模版？使用typedef不行吗？

如果我们使用typedef，那第一类想要int，第二个类想要double，是不是还要再写两个类？所以就用到了类模版，但是还是调用了两个类，编译器帮你实现了：

注意类里面的构造函数new了，需要析构时delete，因为类的对象销毁会调用析构。

类模版只能显示实例化：

因为就算调用构造函数也传不到T的身上啊，并且传的值要怎么识别是T呢？

注意类名与类型的区别：

	vector<int> v1;

不加上模版参数只是类名，加上才是类型。

注意类模版最好不要声明和定义分离：

（这里指的是头文件放类模版的定义，.cpp文件放声明，分文件的声明定义分离），否则会出现链接错误（虽然有解决方式，但是还是不建议，至于为什么到模版进阶会介绍）。

如果想要类模版的声明和定义分离，目前可以放到在同一个文件里面，然后可以在类里面声明，在类外面定义（拿析构函数举例），注意类模版的定义要写在这个类的下面，不然找不到。但是还是不建议分开写，容易出错：

class Vector
{
public:
	Vector(int capacity=4)
	{
		_pDate = new T[capacity];
		_size = _capacity = 0;
	}
	~Vector();

private:
	T* _pDate;
	int _size;
	int _capacity;
};

template<class T>
Vector<T>::~Vector()
{
	delete[] _pDate;
	_pDate = nullptr;
	_size = _capacity = 0;
}


int main()
{
	Vector<int> v1;
	return 0;
}

总结：

本篇偏重基本的使用和注意事项，关于模版更进阶的到模版进阶篇再介绍。