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《C++ 模板》

news 来源：原创 2025/6/7 22:54:23

函数模板

类模板

非类型模板参数

模板特化

函数模板特化

类模板的特化

模板，就像一个模具，里面可以将不同类型的材料做成一个形状，其分为函数模板和类模板。

函数模板

函数模板可以简化函数重载的代码。格式：template<class T1, class T2，...>接函数的定义。class也可以用typename替换。

调用时，在函数名后面跟上<类型>可以显示实例化函数模板，即使参数类型和显示实例化的不一样，编译器会进行隐式类型转换。

如果没有显示实例化，编译器会根据实参类型推导模板类型。

如果没有显示实例化，也没有与传递的参数匹配的函数模板，编译器将会报错。

函数重载和函数模板可以同时存在，编译器会自动匹配最合适的参数类型来进行函数调用。

template<class T>
T add(const T& x,const T& y)
{return x + y;
}int main()
{int a = 1;int b = 1;int sum1 = 0;sum1 = add(a, b);cout << sum1 << endl;int c = 3;double d = 1.2;int sum2 = 0;//显示实例化//涉及到隐式类型转换sum2 = add<int>(c, d);//类型不同，没有与之匹配的函数模板会报错//sum2 = add(c, d);cout << sum2 << endl;return 0;
}

类模板

类模板可以根据元素的不同类型来调整容器。只需要根据需求来传递模板参数即可。

非类型模板参数

顾名思义，非类型模板参数就是模板的参数不是类型，它只能是一个整型值。template<class T, size_t N = 10>在编译时，会将N替换成10。

模板特化

函数模板特化

一个单纯的比较函数模板有时无法满足自身的需求。那么就需要函数模板的特化，即特殊化。

模板特化需要注意以下几点：

1.必须要先有一个基础的函数模板

2.关键字template后面接一对空的尖括号<>

3.函数名后跟一对尖括号，尖括号中指定需要特化的类型

4.函数形参表: 必须要和模板函数的基础参数类型完全相同

class Date
{
public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1): _year(year), _month(month), _day(day){}bool operator<(const Date& d)const{return (_year < d._year) ||(_year == d._year && _month < d._month) ||(_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day);}bool operator>(const Date& d)const{return (_year > d._year) ||(_year == d._year && _month > d._month) ||(_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day);}friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
private:int _year;int _month;int _day;
};ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;return _cout;
}//函数模板特化
template<class T>
bool Less(const T& x, const T& y)
{return x < y;
}//特化一个模板来比较指针
template<>
//error
//bool Less<Date*>(const Date*& x, const Date*& y)
//要未特化的模板参数匹配
bool Less<Date*>( Date* const & x, Date* const & y)
{return *x < *y;
}int main()
{int a = 10;int b = 20;cout << Less(a, b) << endl;Date d1({ 2025,5,29 });Date d2({ 2025,5,30 });cout << Less(d1, d2) << endl;//比较的是指针cout << Less(&d1, &d2) << endl;//比较结果会变//每次创建的空间的指针不一样//走模板特化就不会，因为其比较的是内容Date* d3 = new Date(2025, 5, 20);Date* d4 = new Date(2025, 5, 21);cout << Less(d3, d4) << endl;
}

类模板的特化

类模板的特化分为全特化和偏特化。同样在模板特化前需要主模板的声明。

//类模板特化template<class T1 ,class T2>
class Date
{
public:Date(){cout << "Date()" << endl;}
private:T1 _d1;T2 _d2;
};//模板特化之前也要写明原模板
//全特化
template<>
class Date<int, char>
{
public:Date(){cout << "Date<int char>" << endl;}
private:int _d1;char _d2;
};//偏特化
template<class T1>
class Date<T1, char>
{
public:Date(){cout << "Date<T1, char>" << endl;}
private:T1 _d1;char _d2;
};//偏特化
//传指针版本
template<class T1, class T2>
class Date<T1*, T2*>
{
public:Date(){cout << "Date<T1* ,T2*>" << endl;}
private:T1 _d1;T2 _d2;
};//偏特化
//传引用版本
template<class T1, class T2>
class Date<T1&, T2&>
{
public:Date(){cout << "Date<T1& ,T2&>" << endl;}
private:T1 _d1;T2 _d2;
};

一定要将模板的声明和定义放在一个.h文件中。否则会出现链接问题。

"💻✨ 下期再见，Happy Coding！"