c++复习之 函数模板template(10)

函数模板template

函数模板是通用的函数描述，它们使用泛型来定义函数，其中的泛型可用具体的类型（如int和double）替换。通过将类型作为参数传递给模板，可使编译器生成该类型的函数。这种编程方式也叫做通用编程。由于类型是用参数表示的，因此模板特性有时也被称为参数化类型。

参数模板允许以任意类型的方式来定义函数。例如，可以这样建立一个交换模板：

template<typename Anytype>//或者 template<class Anytype>
void Swap(Anytype &a, Anytype &b)
{
Anytype temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}

第一行指出，要建立一个模板，并将类型命名为Anytype。关键字template和typename是必需的，除非可以使用关键字class替代typename。例外，必须使用尖括号<>。类型名可以任意选择（T?）。模板不创建任何函数，只是告诉编译器如何定义函数。需要交换int的函数时，编译器将按模板模式创建这样的函数，并用int代替Anytype。

使用模板函数时，在文件的开始位置提供模板函数的原型，并在main()后面提供模板函数的定义。

#include <iostream>
template<typename T>
void Swap(T &a, T &b);

int main()
{
using namespace std;
int i = 10;
int j = 20;
Swap(i, j);

double x = 12.2;
double y = 34.6;
Swap(x, y);

getchar();
return 0;
}

template<typename T>
void Swap(T &a, T &b)
{
T temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}

运行上述程序后，编译器最终将生成两个独立的函数定义（即不是内联的，和普通函数的声明定义相同），就像手工定义了这些函数一样，最终的代码不包括任何模板，只包含了为程序生成的实际函数。

1 重载的模板

可以像重载常规函数定义那样重载模板定义，被重载的模板的函数特征标必须不同。

template <typename T>
void Swap(T &a, T &b);

template <typename T>
void Swap(T *a, T *b, int n);//模板的函数特征标所有不同，在结构上不同才可以

并非所有的模板参数都必须是模板参数类型，int n就不是模板参数类型。

2 模板的局限性

编写的模板可能无法处理某些类型。

3 显式具体化

C++98有如下的方法：

对于给定的函数名，可以有非模板函数、模板函数和显式具体化模板函数以及它们的重载版本。

显式具体化的原型和定义应以template<>打头，并通过名称来指出类型。

具体化优先于常规模板，而非模板函数优先于具体化和常规模板。

“` c++

//non template function prototypr

void Swap(job &, job &);

//template prototype

template

void Swap(T &a, T &b);

//explicit specialization for the job type

template<>void Swap(job &a, job &b);

4 实例化和具体化

在代码中包含函数模板本身并不会生成函数定义，它只是一个用于生成函数定义的方案。编译器使用模板为特定类型生成函数定义时，得到的是模板实例（instantiation）。模板并非函数定义，但使用int的模板实例是函数定义。这种实例化方式被称为隐式实例化（implicit instantiation）。

c++允许显式实例化，直接命令编译器创建特定的实例。

template void Swap<int>(int &, int &);

隐式实例化、显式实例化和显式具体化统称为具体化（specialization），相同之处在于都是使用具体类型的函数定义，而不是通用描述。

5 编译器选择使用哪个函数版本