模板与泛型编程

定义模板

函数模板

下面的两个函数，除了参数类型，其他完全相同
如果我们需要不同类型参数的相同函数
我们可以定义一个通用的函数模板，而不是为每个类型都定义一个新的函数

template <typename T>
int compare(const T &v1, const T &v2)
{
	if(v1 < v2) retunrn -1;
	if(v1 < v2) retunrn -1;
	return 0;
}
//模板定义，以关键字template开始
//后跟一个模板参数列表
//这是一个以逗号分隔的一个或多个模板参数的列表，用<>包围起来
//eg:template <typename T， template U>
//注意，U前面的关键字是必须要有的

实例化函数模板
当我们调用一个函数模板时，编译器用函数的实参来推断模板实参
cout<< compare(1, 0)<<endl; //T为int
vector< int > vec1{1,2,3}, vec2{4,5,6};
cout<< compare(vec1, vec2)<<endl; //T为vector< int >

类型模板参数

template <typename T>
T foo( T *p)
{
	T temp = *p;
	...
	return temp;
}
//意思就是，模板的类型参数的类型，也可以作为返回类型

非类型模板参数

inline和constexpr的函数模板
函数模板可以声明为inline或constexpr的
将说明符放在模板参数列表之后，返回类型之前

template <typename T> inline T min(const T&, const t&); //正确

inline template <typename T>  T min(const T&, const t&); //错误，说明符位置不对

模板的编译
当编译器遇到一个模板定义时，它不生成代码，只有当我们实例化出模板的一个特定版本时，编译器才会生成代码
模板特点： 模板的头文件通常既包括声明也包括定义！
大多数错误，在实例化期间报告

类模板

类模板是用来生成类的蓝图的
与函数模板不同的是，编译器不能为类模板推断参数类型

定义类模板
与函数模板类似，类模板以关键字template开始，后跟模板参数列表
plus P568-570

//原先的类：
typedef unsigned long Item;
class Stack
{
private:
	enum{MAX = 10};
	Item items[MAX];
	int top;
public:
	Stack(); //默认构造函数
	~Stock();
	bool isfull() const;
	bool push(Item &item);
}

//模板类
//就是将unsigned long 换为T
template <typename T>
class Stack
{
private:
	enum{MAX = 10};
	T items[MAX];
	int top;
public:
	Stack(); //默认构造函数
	~Stock();
	bool isfull() const;
	bool push(T &item);
}

//函数：
//此处特别强调，要在函数前面加上：template <typename T>
template <typename T>
Stack<T>::Stack()
{
	top=0;
}

template <typename T>
bool Stack<T>::isfull()
{
	return top == MAX；
}

等等...

类模板与友元
模板类也可以有友元，分为三类：
Plus P588
1.非模板的友元函数

//在模板类中，将一个常规函数声明为友元：
//它会成为，模板所有实例化后的类，的友元

template <typename T>
class HasFriend
{
public:
	friend void counts();
	...
}

//也可以这样：
template <typename T>
class HasFriend
{
public:
	friend void counts(HasFriend <T> & );
	...
}

2.约束模板友元
就是在类外声明
区别就是：每一个类的具体化，都对应着其各自的友元函数

//首先在类定义前面声明每个模板函数
template <typename T> void counts() ;

template <typename TT>
class HasFriendT   //c是一个普通的类
{
	...
	friend void counts <TT> (); 
	...
}

3.非约束模板友元
在类内声明
其友元模板类型参数与模板类型参数是不同的
区别就是：所有具体化的类，都对应着一个友元函数

template <typename T>
class ManyFriend   //c是一个普通的类
{
	...
	template <typename C, typename D>  friend void show (C &,  D 7); 
	...
}

模板参数
模板参数名的可用范围，是在其声明之后，至模板声明/定义结束之前
模板参数会隐藏外层作用域中声明的相同名字
但是，在模板内不能重用模板参数名

typedef double A;
template < typename A, typename B > void f(A a, B b)
{
	A tmp = a;  ///tmp的类型为模板参数A 的类型，而不是double
	double B; //错误：重声明模板参数B
}

定义模板

函数模板

类模板

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