1.前言

2.为什么要使用函数模板

3.函数模板语法

3.1函数模板定义形式

4.函数模板和函数重载

4.1函数模板无法隐式数据类型转换

4.2当函数模板和普通函数都符合调用时，优先选择普通函数

4.3如果函数模板会产生更好的匹配，使用函数模板

4.3函数模板和普通函数在一起，调用规则

5.函数模板调用机制

1.前言

C++提供了模板(template)编程的概念。所谓模板，实际上是建立一个通用函数或类，其类内部的类型和函数的形参类型不具体指定，用一个虚拟的类型来代表。这种通用的方式称为模板。模板是泛型编程的基础,泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

2.为什么要使用函数模板

要想对int、char、flaot实现比较函数，我们可以：

int Max(int a, int b)
{return a > b ? a : b;
}char Max(char a, char b)
{return a > b ? a : b;
}float Max(float a, float b)
{return a > b ? a : b;
}

实际上，这三个函数完全可以用一个函数模板搞定：

//template 关键字告诉C++编译器 我要开始泛型编程了,请你不要随意报错
//T - 参数化数据类型
template <typename T>
T Max(T a, T b) {return a > b ? a : b;
}

函数使用时，可以根据传入的参数自动推导：


void main()
{int  x = 1;int     y = 2;cout << "max(1, 2) = " << Max(x, y) << endl; //实现参数类型的自动推导cout << "max(1, 2) = " << Max<int>(x, y) << endl;//显示类型调用float a = 2.0;float b = 3.0;cout << "max(2.0, 3.0) = " << Max(a, b) << endl;system("pause");return;
}

运行截图：

3.函数模板语法

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。

3.1函数模板定义形式

由以下三部分组成：模板说明 + 函数定义 + 函数模板调用

1. 模板说明

template    < 类型形式参数表 >

类型形式参数的形式：

typename T1 , typename T2 , …… , typename Tn

或 class T1 , class T2 , …… , class Tn

(注：typename 和 class 的效果完全等同)

2. 函数定义

类型函数名 (形式参数表){

}

注意：模板说明的类属参数必须在函数定义中出现一次

函数参数表中可以使用类属类型参数，也可以使用一般类型参数

3. 函数模板调用

max<int>(a, b); //显式类型调用

max(a, b);   //自动数据类型推导

4.函数模板和函数重载

4.1函数模板无法隐式数据类型转换

当普通函数重载与函数模板同时存在时：

template <typename T>
void Swap(T& a, T& b) {T t;t = a;a = b;b = t;cout << "Swap 模板函数被调用了" << endl;
}void Swap(char &a, int &b){int  t;t = a;a = b;b = t;cout<<"Swap 普通函数被调用了"<<endl;
}

    执行：char cNum = 'c'; int iNum = 65;
           Swap(cNum, iNum);

    运行截图：

当只有函数模板时，调用情况截图：

错误提示为：没有与参数列表匹配的函数模板“Swap"实例参数类型为( char , int)

由此可得：

第一种情况，模板函数和普通函数并存，参数类型和普通重载函数更匹配，调用普通函数。

第二种情况，不存在普通函数，函数模板是不会进行隐式数据类型转换。

结论：不提供隐式的数据类型转换，必须严格的匹配。

函数模板和普通函数区别结论：

两者允许并存；

函数模板不允许自动类型转化。

4.2当函数模板和普通函数都符合调用时，优先选择普通函数

现更改函数模板参数和重载函数：

int Max(int a, int b)
{cout << "调用 int Max(int a, int b)" << endl;return a > b ? a : b;
}template<typename T1, typename T2>
T1 Max(T1 a, T2 b)
{cout << "调用 T Max1(T1 a, T2 b)" << endl;return a > b ? a : b;
}

当函数模板和普通函数都符合调用时，优先选择普通函数

int a = 1;
int b = 2;
cout<<"Max(a, b)"<<Max(a, b)<<endl;

运行截图：

4.3如果函数模板会产生更好的匹配，使用函数模板

int a = 1;
int b = 2;char c = 'a';
//如果函数模板会产生更好的匹配，使用函数模板
Max(c, a);
Max(1.0, 2.0);
//或者显式的使用函数模板,使用<> 类型列表
Max<>(a, b);

运行截图：

4.3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

5.函数模板调用机制

通过反汇编语言观察得出：

1.编译器并不是把函数模板处理成能够处理任意类型的函数

2.编译器从函数模板通过具体类型产生不同的函数

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C++ 函数模板（template）详解

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