C++：模板概述和泛型编程、模板函数和模板类

1、概述

(1)What（什么是模板、泛型编程）

模板：

模板分为函数模板和类模板，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，在具体使用的时候在具体化

泛型编程：

以一种独立于任何特定类型的方式编写代码，模板是泛型编程的基础

(2)Why（模板的作用）

实现代码的重用

(3)Which（有哪些模板）

模板函数

模板类

(4)模板参数

A.What（什么是模板参数）

模板参数是在 C++ 模板中使用的类型或非类型实体的占位符，分为类型模板参数和非类型模板参数

B.How（如何使用模板参数）

cpp 复制代码

template <typename T> T calc(const T&, const T&); //模板的声明

注意：通常一个文件所有模板的声明放在文件的开始位置

C.模板参数的类型成员

T::value_type()：必须显式地告诉编译器该名字是一个类型，且只能使用关键字 typename（而非 class）

D.默认模板参数

与函数默认实参一样，对于一个模板参数，只有当它的右侧都有默认参时，它才可以有默认参数

2、模板函数

带有模板参数的函数，被称为模板函数

cpp 复制代码

#include <sstream>
using namespace std; 
template <class T>//T 是类型模板参数
string tTostring(T t)
{
	std::ostringstream osstream; 
	osstream << t;
	return osstream.str(); 
}

template <typename T, typename U>//模板参数列表 
auto add(T t, U u){
	if constexpr (std::is_same<T, std::string>::value)
		return t + tTostring(u);
	if constexpr (std::is_same<U, std::string>::value)
		return tTostring(t) + u;
	if constexpr (std::is_arithmetic<T>::value && std::is_arithmetic<U>::value)
		return t + u;
}

3、模板类

带有模板参数的类被称为模板类

cpp 复制代码

template <class T> 
class Blob {
public: 
typedef typename std::vector<T>::size_type size_type;
private:
	std::vector<T> *data_; 
	void check(size_type i, const std::string &msg) const; 
public:
	Blob()
	{ 
		data_ = new std::vector<T>();
	} 
	Blob(std::initializer_list<T> il)
	{ 
		data_ = new std::vector<T>(il); 
	} 
	Blob(const Blob &blob)
	{	//在一个类模板作用域内，可直接使用模板名，而不必指定模板参数
		data_ = new std::vector<T>(*blob.getData());
		// 也可 blob.data_,在类的成员函数内部，可直接访问同类的其他对象私有成员 
	}
	~Blob()
	{ 
		delete data_;
	}
	std::vector<T> *getData() const
	{
		return data_;
	} 
	size_type size() const 
	{
		return data_->size(); 
	} 
	bool empty() const 
	{ 
		return data_->empty(); 
	} 
	void push_back(const T &t) 
	{ 
		data_->push_back(t); 
	} 
	void push_back(T &&t)
	{ 
	 	data_->push_back(std::move(t)); 
	} 
};
void main()
{
	Blob<double> blob; //实例化一个blob对象，用域处理double类型的数据
	...
}

(2)成员模板

本身是模板函数的成员函数，成员模板不能是虚函数