一、模板的定义

• template

• 以关键字template开头，后面跟一个模板参数列表，列表里面用逗号将多个模板参数隔开定义的注意事项

模板的编译

• 当编译器遇到一个模板定义时，并不生成代码。只有当实例化处模板的一个特定版本时，编译器才会生成代码

• 重点：通常，当我们调用一个函数/定义实例化一个类时，编译器只需掌握函数的声明/类的声明即可，因此可以把函数/类的声明放置在头文件，而把函数/类的定义放置在源文件中。但是模板则不同：为了实例化模板函数，编译器必须掌握函数模板/类模板成员函数的声明和定义，因此只能将模板函数/类的声明和定义都放置在头一个头文件/源文件中(重点)

二、函数模板与模板函数

• 函数模板：一个模板(是模板)

• 模板函数：调用函数模板时生成的函数(是函数)，也称为函数模板的实例化

一个模板参数列表只和一个函数模板相对应。因此每定义一个函数模板就需要重新定义一个模板参数列表

//定义模板以及一个函数模板template <typename T>int compare(const T &v1, const T &v2);int main(){compare(1, 2);       //模板函数，也称为模板的实例化compare("ABC","DEF");//模板函数return 0;}

三、模板类型参数

• 模板参数列表不能为空

• 模板参数既可以用typename声明，也可以使用class声明。不过建议前者

//定义模板以及一个函数模板template <typename T, class U>int compare(const T &v1, const U &v2);int main(){compare(1, 1);    //T为int,U也为intcompare(1,"DEF"); //T为int,U也为stringreturn 0;}

四、非类型模板参数

• 除了定义上面的模板类型参数，我们也可以定义非类型参数。

• 一个非类型参数表示一个值而非一个类型。并且通过特定的类型名定义而非typename或class来定义

• 当一个模板被实例化时，非类型参数被用户提供或者编译器推断的值所代替。

• 重点：一个非类型参数可以是一个整型、一个指向对象或函数的指针(或引用)。且实参必须是一个常量表达式

//定义模板以及一个函数模板。

template

int compare(const char(&p1)[N], const char(&p2)[M])//传入数组的引用来比较数组大小

{

return strcmp(p1, p2);

}

int main()

{

compare("hi","mom");//编译器会使用字面值常量的大小来代替N和M

return 0;

}

五、inline、constexpr函数模板

• 函数模板可以声明为inline或constexpr。但是这些关键字必须放在函数的返回值类型前面，模板参数列表的后面

template //正确

inline T func(T const&);

constexpr template //错误，constexpr位置错误

T func2(T const&);

六、定义类型无关的代码

• 当我们定义函数模板时，如果函数能处理的功能只限于一些特定的情况，而不能作用于大多数的情况，那么这个函数模板的操作性与可移植性就比较差

• 为了解决上面这个问题，我们在定义函数模板时，就需要考虑类型无关与可移植性

案例：

•  下面这个函数模板如果调用它比较两个指针，而这两个指针未指向相同的数组，则代码的行为是未定义的

template

int compare(const T& s1, const T& s2)

{

if (v1 < v2)

return -1;

if (v1 > v2)

return 1;

return 0;

}

•  下面我们编写了这个函数模板，也可以用于传入指针也可以正常使用的函数模板(但是还不是最完美的，所以在定义时，要考虑各种因素而达到更高的标准)

template

int compare(const T& s1, const T& s2)

{

if (less()(v1,v2))

return -1;

if (less()(v2, v1))

return 1;

return 0;

}

前方高能，我来出一个代码例子，来看看结果和你想的是否一致？

练习：

#include #include using namespace std;template<typename T1,typename T2>bool Compare(const T1& t1,const T2& t2){        cout << "call Compare(const T1& t1,const T2& t2)" << endl;        if(t1 > t2){                return true;        }        return false;}bool Compare(const char* s1,const char* s2){        cout << "call Compare(const char* s1,const char* s2)" << endl;        return strcmp(s1,s2);}bool Compare(const float& t1,const float& t2){                cout << "call Compare(const float& t1,const float& t2)" << endl;                        if(t1 > t2){                                                return true;                                                        }                                return false;}int main(){        int a = 12,b=23;        Compare(a,b);        const char *p = "11111";        const char *q = "00";        Compare(p,q);        float c=12.0,d=15.7;        Compare(c,d);                        return 0;}

为什么结果是

call Compare(const T1& t1,const T2& t2)

call Compare(const char* s1,const char* s2)

call Compare(const float& t1,const float& t2)

呢？接下来就是我们下一节要讲的模板的特化。