C++自制心得——模板初步

我这里讲的模板比较基础，篇幅不长，后续会有模板的进阶内容

1. 函数模板

尽管我们在以前用函数重载解决了Swap函数的命名问题，但这样的方案存在缺陷，我们还是要为每个类型写一个对应Swap函数。除了类型不同， 这些Swap函数的逻辑完全一致，如果能实现类型的自动替换，那就能解放双手了，这就是泛型编程的逻辑

C++提供template（中文就叫模板）关键字实现泛型编程

其中的名字我们一般会用T系列表示，比方说T1， T2之类的，算是某种意义上的约定俗成

值得注意的是template定义的模板类型声明范围仅限它的下一个函数或类，出了范围即刻失效，不用担心多个模板情景下可能发生的模板类型重名问题（所以类模板的声明定义分离定义处需要额外声明一次模板）

这里问大家一个小问题，两个Swap语句调用的同一个Swap函数吗？

遇事不决，翻汇编代码

哦，的确不是同一个函数，不过，这两个长的很怪的函数是怎么出现的？

实际上，它们是模板函数Swap的对应实例化函数。因为根据模板函数推导出的不同类型函数其函数栈帧开辟大小不同，并且内部逻辑存在一定差别，因此编译器会提前推导并生成用到的实例化函数，而非想象中的实时推导

换句话说，泛型编程不会与我们想象的一样省略不同类型同一逻辑的函数，它只是把程序员的工作变成了编译器的工作（C和C++的编译器真是两个极端）

2. 类模板

除了函数模板，类也有模板，类模板实例化与函数模板实例化不同，类模板实例化需要在类模板名字后跟<>，然后将实例化的类型放在<> 中即可，类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类。

现在我们用模板类的方式实现了存储不同类型的栈

类的声明定义如下

请不要将类模板声明定义放到不同的文件里，会出问题（模板进阶会讲）

3. 模板的实例化

模板实例化方式分隐式实例化和显式实例化

3.1 隐式实例化

隐式实例化就是让编译器自动推导类型

这里，编译器推导出的类型有int和double，但是模板只有一个参数，编译器不清楚用哪个类型实例化函数，结果就是报错

解决方案有两种，一种就是强制类型转换

同时，也可以选择显式实例化

3.2 显式实例化

在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

如果类型不匹配，编译器会尝试进行隐式类型转换，如果无法转换成功编译器将会报错

4. 模板参数的匹配原则

1. 一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在

2. 对于非模板函数和同名函数模板，如果其他条件都相同，在调动时会优先调用非模板函数而不会从该模板产生出一个实例。如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数， 那么将选择模板

C++的基础部分总算讲了个七七八八，接下来就是C++中等难度的部分了------stl标准模板库，难度进一步升级，敬请期待