泛型程序设计

特点：算法实现时不指定具体要操作的数据的类型。算法实现一遍但可适用于多种数据结构。

优势：减少重复代码的编写。

实现：大量编写模板, 使用模板的程序设计。

函数模版

为了交换两个int变量的值, 需要编写如下Swap函数:

void Swap(int & x, int & y) 
{
    int tmp = x;
    x = y;
    y = tmp;
}

为了交换两个double型变量的值, 还需要编写如下Swap函数:

void Swap(double & x, double & y) 
{
    double tmp = x;
    x = y;
    y = tmp;

}

能否只写一个Swap, 就能交换各种类型的变量?

用函数模版解决。

形式

template<class 类型参数1, class 类型参数2, … >   //class也可以用typename
返回值类型  模板名 (形参表)
{
     函数体
}

举例1

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

int main(){
    int n = 1, m = 2;
    Swap(n, m);  //编译器自动生成 void Swap(int &, int &)函数
     double f = 1.2, g = 2.3;
    Swap(f, g);    //编译器自动生成 void Swap(double &, double &)函数
     return 0;
}

另外，函数模板中可以有不止一个类型参数

多个参数的模版

template<class T1, class T2>
T2 print(T1 arg1, T2 arg2)
{ 
    cout<< arg1 << " "<< arg2<<endl; 
    return arg2; 
}

此外，函数模板可以重载, 只要它们的形参表不同即可。下面两个模板可以同时存在:

模版重载

template<class  T1, class T2>
void print(T1 arg1, T2 arg2)
{ 
cout<< arg1 << " "<< arg2<<endl;
}


template<class T>
void print(T arg1, T arg2)
{
cout<< arg1 << " "<< arg2<<endl;
}

编译器查找优先顺序

C++编译器遵循以下优先顺序:
Step 1: 先找参数完全匹配的普通函数(非由模板实例化而得的函数)
Step 2: 再找参数完全匹配的模板函数
Step 3: 再找实参经过自动类型转换后能够匹配的普通函数
Step 4: 上面的都找不到, 则报错

举例2：

template <class T> 
T Max(T a, T b){
    cout << "Template Max 1" <<endl;
    return 0;
}


template <class T, class T2> 
T Max(T a, T2 b){
    cout << "Template Max 2" <<endl;
    return 0;
}
double Max(double a, double b){
    cout << "MyMax" << endl;
    return 0;
}
int main() 
{
    int i=4, j=5;
    Max(1.2,3.4);  //调用Max(double, double)函数
    Max(i, j);  //调用第一个T Max(T a, T b)模板生成的函数
    Max(1.2, 3);  //调用第二个T Max(T a, T2 b)模板生成的函数
    return 0;
}

赋值兼容原则引起函数模板中类型参数的二义性

template<class T>
T myFunction(T arg1, T arg2)
{
cout<<arg1<<“ ”<<arg2<<“\n”;
return arg1;
}
…
myFunction(5, 7);  //ok: replace T with int
myFunction(5.8, 8.4);  //ok: replace T with double
myFunction(5, 8.4);  //error: replace T with int or double? 二义性

可以在函数模板中使用多个类型参数, 可以避免二义性

避免二义性

template<class T1, class T2>
T1 myFunction( T1 arg1, T2 arg2)
{
    cout<<arg1<<“ ”<<arg2<<“\n”;
    return arg1;
}
…
myFunction(5, 7); //ok：replace T1 and T2 with int
myFunction(5.8, 8.4); //ok： replace T1 and T2 with double
myFunction(5, 8.4); //ok： replace T1 with int, T2 with double

初探C++函数模版学习笔记,古老的榕树,5-wow.com