C++进阶—>函数模板
0前言
C++提供了函数模板(function template)。所谓函数模板,实际上是建立一个通用函数,其函数类型和形参类型不具体指定,用一个虚拟的类型来代表。这个通用函数就称为函数模板。凡是函数体相同的函数都可以用这个模板来代替,不必定义多个函数,只需在模板中定义一次即可。在调用函数时系统会根据实参的类型来取代模板中的虚拟类型,从而实现了不同函数的功能。
1)C++提供两种模板机制:函数模板、类模板
2)类属 —— 类型参数化,又称参数模板
使得程序(算法)可以从逻辑功能上抽象,把被处理的对象(数据)类型作为参数传递。
总结:
Ø 模板把函数或类要处理的数据类型参数化,表现为参数的多态性,称为类属。
Ø 模板用于表达逻辑结构相同,但具体数据元素类型不同的数据对象的通用行为。
1函数模板
1.1为什么要有函数模板
相同算法或逻辑对不同的数据类型具有普适性,所以无需针对每种数据类型定义相关函数,使用函数模板来适用多种数据类型。
1.2函数模板语法
函数模板定义形式
template < 类型形式参数表 >
函数返回值 函数名(参数)
如下:
Template <typename T>
T add(T a,T b)
{return a+b;}
函数模板调用
myswap<float>(a, b); //显示类型调用
myswap(a, b); //自动数据类型推导
1.3函数模板和模板函数
1.4函数模板遇上函数重载
函数模板和普通函数区别结论:
/*
函数模板不允许自动类型转化
普通函数能够进行自动类型转换
*/
函数模板和普通函数在一起,调用规则:
/*
1 函数模板可以像普通函数一样被重载
2 C++编译器优先考虑普通函数
3 如果函数模板可以产生一个更好的匹配,那么选择模板
4 可以通过空模板实参列表的语法限定编译器只通过模板匹配
*/
示例:
#include "iostream" using namespace std;
int Max(int a, int b) { cout<<"int Max(int a, int b)"<<endl; return a > b ? a : b; }
template<typename T> T Max(T a, T b) { cout<<"T Max(T a, T b)"<<endl; return a > b ? a : b; }
template<typename T> T Max(T a, T b, T c) { cout<<"T Max(T a, T b, T c)"<<endl; return Max(Max(a, b), c); }
void main() { int a = 1; int b = 2;
cout<<Max(a, b)<<endl; //当函数模板和普通函数都符合调用时,优先选择普通函数 cout<<Max<>(a, b)<<endl; //若显示使用函数模板,则使用<> 类型列表
cout<<Max(3.0, 4.0)<<endl; //如果 函数模板产生更好的匹配 使用函数模板
cout<<Max(5.0, 6.0, 7.0)<<endl; //重载
cout<<Max('a', 100)<<endl; //调用普通函数 可以隐式类型转换 system("pause"); return ; } |
1.5 C++编译器模板机制剖析
问:为什么函数模板可以和函数重载放在一块。C++编译器是如何提供函数模板机制的?
答:编译器并不是把函数模板处理成能够处理任意类的函数
编译器从函数模板通过具体类型产生不同的函数
编译器会对函数模板进行两次编译
在声明的地方对模板代码本身进行编译;在调用的地方对参数替换后的代码进行编译。