模版初阶（更新）

模版介绍

函数模版分为两个类型：

1. 函数模版
2. 类模版

函数模版

语法格式： $template<typnameT1,typnameT\mathrm{2...}>$

void swap(int& a, int& b)
{
    int tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}
void swap(double& a, double& b)
{
    double tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}

int main()
{
    int a = 1, b = 2;

    double c = 1.1, d = 2.2;

    cout << a << " " << b << endl;
    swap(a, b);
    cout << a << " " << b << endl;
    
    cout << "----------------" << endl;
    
    cout << c << " " << d << endl;
    swap(c, d);
    cout << c << " " << d << endl;

    return 0;
}

在C语言中，如果我们需要分别交换 $int$ 或 $double$ 的数据，那么我们需要定义两个swap函数并且还不能重名。（C语言并不支持函数重载）。

而在C嘎嘎中：

我们只需要写一个模版就可以了。这里的T在编译的时候会默认替换为我们的$int$和$double$

同时通过调试发现，这两个swap都进入我们写的函数模版，那么这两个Swap调用的是同一个函数吗？

通过反汇编发现，此时我们两个调用的并不是同一个函数。

当我们使用我们的$Swap()$模版的时候，编译器会去默认推演我们此时的参数类型，然后编译器自动生成一个$Swap()$函数，中国有句古话：死道友不死贫道[doeg]。咱们只管写一个模版，其他的交给编译器。

但是如果我们只有一个模版参数的话，传入两个不同类型编译器推导不出来。

此时我们有以下几种方法：

1. 添加模版参数
2. 进行强制类型转化
3. 直接给定模版参数类型，不让编译器推演

$Add<int>$ 这个叫做显式实例化。它指定了参数的类型，编译器就不会推演了，T默认会$int$ 类型。

模版匹配规则

如上图：当我们调用 $Add(a,b)$ 的时候，我们写的单参数模版函数其实可以实现的，但是编译器回去默认调用最匹配的 $intAdd(intleft,intright)$。

而当我们调用 $Add(a,c)$ 的时候不同参数类型我们的单参数模版函数就不行了，第一张图中我们定义了两个参数的模版参数，所以编译器会去调用我们定义的这个模版函数，而在第二张图中，编译器由于没得选了，只能被迫去调用
$intAdd(intleft,intright)$，只不过会有 精度的丢失。

总结一下：

• 函数调用会优先调用 （参数匹配+口味好）例如：$Add(a,b)$调用$intAdd(intleft,intright)$
• 当口味不对的时候，会优先调用参数匹配 例如： $Add(a,c)$调用$template<typenameT1,typenameT2>$
• 当两个都没有的时候，会将就一样。例如： $Add(a,c)$调用$intAdd(intLeft,intRight)$

当然模版函数只是单参数的时候，我们传入两个不同类型的参数时，就会报错，编译器不知道推演哪一个？

类模版

typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	Stack()
	{
		_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * 3);
		if (NULL == _array)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}
		_capacity = 3;
		_size = 0;
	}
	void Push(DataType data)
	{
		_array[_size] = data;
		_size++;
	}
	~Stack()
	{
		if (_array)
		{
			free(_array);
			_array = NULL;
			_capacity = 0;
			_size = 0;
		}
	}
private:
	DataType* _array;
	int _capacity;
	int _size;
};

如上述栈，在C语言中，如果我们想要栈中存不同数据。

int main()
{
	Stack st1; //int
	Stack st2; //double
	return 0;
}

例如我们想要一个存$int$,一个存$double$，那我们就需要写两个栈了，由于这两个栈的代码都类似，那么在C++中，我们可以定义模版，栈的数据类型，有模版来代替，这样想要存什么类型，直接示例化什么类型的即可。

template<typename T>
class Stack
{
public:
	Stack()
	{
		_array = (T*)malloc(sizeof(T) * 3);
		if (NULL == _array)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}
		_capacity = 3;
		_size = 0;
	}
	void Push(T data)
	{
		_array[_size] = data;
		_size++;
	}
	~Stack()
	{
		if (_array)
		{
			free(_array);
			_array = NULL;
			_capacity = 0;
			_size = 0;
		}
	}
private:
	T* _array;
	int _capacity;
	int _size;
};

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

当然我们的模版也可以把声明和定义分开，但是注意： 模版的定义和声明要分离也分离在 .h 文件中，最好不要一个在 .h 文件 一个在 .cpp文件，这样会让编译的时间大大增加。

同时我们的T还要另外声明一次，不然编译器不知道T是哪来的。类域声明的时候我们要 $Stack<int>$这样写。因为此时我们的$Stack<int>$才是我们的模版类型。

结言

本文只是简单介绍了模版的基本概念，后期学了更深的内容会持续更新…