1、函数模板
1.1 什么是函数模板？
函数模板代表了一个函数家族，函数模板与类型无关，在使用时才被参数化，会根据实参类型生成相对应的特定函数版本。
- 函数模板的原理：
函数模板是一个蓝图，它本身并不是函数，是编译器通过调用时传递的参数产生特定具体类型函数的模具。模板就是将我们写的重复代码交给了编译器去生成
1.2 为什么要有函数模板？
如果我们要编写一个通用的Add函数，一般情况下要使用函数重载编写多个不同形参的Add函数来实现。由于每个Add函数中代码相同，会造成大量的冗余，代码复用率低。
函数模板会告诉编译器一个函数的模子，没有具体类型。当调用到该函数时，编译器会根据传入参数的类型生成一个对应的函数版本。增强了代码复用率。
1.3 函数模板怎样用？
- 函数模板格式
template<typename T1, typename T2,…,typename Tn>
返回值类型 函数名(参数列表){}
例：
template < typename T >
T Add(T a, T b)
{
return a + b;
}
注意：typename是用来定义模板参数关键字，也可以使用class(切记：不能使用struct代替class)
- 函数模板实例化方式
a.隐式实例化：编译器根据实参推演模板参数的实际类型
template <class T>
T Add(T a, T b)
{
return a + b;
}
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
double c = 2.2;
double d = 3.3;
Add(a, b);
Add(c, d);
Add(a, (int)c);
return 0;
}
b.显示实例化：在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型
注：如果类型不匹配，编译器会自动进行隐式类型转换，若无法转换就会报错。
template <class T>
T Add(T a, T b)
{
return a + b;
}
int main()
{
int c = 1.1;
double d = 2.1;
Add<int>(c, d);
return 0;
}
- 函数模板匹配规则
a.如果存在一个非模板函数和一个可特化为与其完全相同的函数模板。在调用时如果采用函数模板显示实例化的方式进行调用，则调用函数模板特化而来的函数。否则，调用非模板函数。
int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
template <class T>
T Add(T a, T b)
{
return a + b;
}
int main()
{
int a = 1, b = 2;
Add(a, b); //调用非模板函数
Add<int>(a, b); //调用模板函数特化的Add版本
return 0;
}
b.如果存在一个非模板函数和一个可特化为与其完全相同的函数模板，在调用时优先调用非模板函数，而不会从函数模板中特化出一个实例。如果函数模板可以特化出更匹配的函数版本时，那么会调用模板特化出的函数。
int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
template <class T1,class T2>
T1 Add(T1 a,T2 b)
{
return a + b;
}
int main()
{
Add(1, 2); //调用非模板函数
Add(1, 2.0); //调用编译器根据实参通过函数模板生成更匹配的Add函数版本
return 0;
}
注：模板函数不能自动类型转换，普通函数可以
2、类模板
2.1 什么是类模板？
与函数模板相同，类模板不是一个类，在调用时会根据具体类型实例化出具体的类。
2.2 类模板定义格式
template<class T1, class T2, …, class Tn>
class 类模板名
{
// 类内成员定义
};
例：
template <class T>
class Stack
{
public:
Stack(int capacity = 4)
:_a(new T[capacity]),
_top(0),
_capacity(capacity)
{}
//函数如何在类中声明类外定义？
~Stack();
private:
T* _a;
int _capacity;
int _top;
};
//类模板中的函数在类模板中声明在类模板外定义时需要加模板参数列表！！
template <class T>
void Stack<T>::~Stack()
{
if(_a)
delete[] _a;
_capacity = _top = 0;
}
2.3 类模板实例化
类模板实例化时，需要在类模板名后加 <>，<>里面写实例化类型，类模板名加<实例化类型>整体才是真正要实例化的类。
int main()
{
Stack<int> a;
Stack<double> b;
return 0;
}
上述代码会通过类模板实例化出两个不同类型的类。