为什们要有模板

我们有了函数重载，就是为了解决我们同样功能，不同类型时代码的冗余。
但是我们还是要写相同的代码，只是类型不同。这样的代码还是有点冗余。
我们想如果能将相同的功能的代码写一份不就好了，让编译器去将类型改变。不就可以了吗？

这时模板就可以帮我们解决问题。

模板

模板的种类

1. 函数模板

2. 类模板

一、函数模板

①函数模板的概念

函数模板代表了一个函数家族，该函数模板与类型无关，在使用时被参数化，根据实参类型产生函数的特定类型版本。

②函数模板的格式

template
返回值类型 函数名(参数列表){}
typename可以替换成class。两个都可以定义模板参数。
同时也可以定义多个模板参数。

例子

//模板的参数列表
template
void Swap( T& left, T& right) 
{T temp = left; left = right; right = temp;
}

③模板的原理

用不同类型的参数使用函数模板时，称为函数模板的实例化。
模板参数实例化分为：隐式实例化和显式实例化。

下面的过程就是模板的实例化。

这就说明，他们不是一个函数，只是用模板推演出来的。函数的数量并没有减少。

（1）隐式实例化

让编译器根据实参推演模板参数的实际类型.
就是实参传递给形参，自动推演模板类型

template
T Add(const T& left, const T& right) 
{return left + right; 
}
int main() 
{int a1 = 10, a2 = 20; double d1 = 10.0, d2 = 20.0; Add(a1, a2);Add(d1, d2); //Add(a, d)这个语句不能通过编译，
//因为在编译期间，当编译器看到该实例化时，需要推演其实参类型 
//通过实参a1将T推演为int，通过实参d1将T推演为double类型，
//但模板参数列表中只有一个T， 
//编译器无法确定此处到底该将T确定为int 或者 double类型而报错
//这时就需要自己来强制转化 Add(a, (int)d);return 0;
}

（2）显示实例化

在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

所以上述代码还可以这样。用显示实例化表示

template
T Add(const T& left, const T& right) 
{return left + right; 
}
int main() 
{int a1 = 10, a2 = 20; double d1 = 10.0, d2 = 20.0; Add(a1, a2);Add(d1, d2); //显示实例化Add(a, b);return 0;
}

④模板参数的匹配

1. 一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在，而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函数。

2. 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 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

3. 模板函数不允许自动类型转换，但普通函数可以进行自动类型转换

// 专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right) 
{return left + right; 
}
// 通用加法函数
template 
T1 Add(T1 left, T2 right) 
{return left + right; 
}void Test() 
{// 与非函数模板类型完全匹配，不需要函数模板实例化Add(1, 2);  
//如果我们非要用函数模板可以这样写Add(1 , 2);
// 模板函数可以生成更加匹配的版本，编译器根据实参生成更加匹配的Add函数Add(1, 2.0);  
}

二、类模板

类模板只能显示实例化

template
class Stack
{
public:Stack(int capacity=4){_a = new T[capacity];_top = 0;_capacity = capacity;}~Stack(){delete[]_a;_capacity = _top = 0;}
private:T* _a;size_t _top;size_t _capacity;
};int main()
{Stack st1;Stack st2;return 0;
}

注意

类模板的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<> ，
类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类。

所以类名和定义分开也要在一个类中，否则会发生链接错误

类名和定义分开

//在类外定义。
template
Stack::~Stack()
{delete[]_a;_capacity = _top = 0;
}int main()
{Stack st1;Stack st2;return 0;
}