template＜typename T＞使用

template<typename T> 是 C++ 中模板编程的核心语法，它表示定义一个类型模板参数 T。它的用法非常广泛，以下是主要的使用场景和模式：

1. 基本函数模板

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template<typename T>
T max(T a, T b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

// 使用
int x = max(3, 5);        // T 推导为 int
double y = max(3.14, 2.7); // T 推导为 double

2. 基本类模板

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template<typename T>
class Box {
private:
    T content;
public:
    void set(const T& val) { content = val; }
    T get() const { return content; }
};

// 使用
Box<int> intBox;     // T = int
Box<string> strBox;  // T = string

3. 多个模板参数

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template<typename T, typename U>
class Pair {
    T first;
    U second;
public:
    Pair(const T& f, const U& s) : first(f), second(s) {}
};

Pair<int, string> p(1, "hello");

4. 模板特化

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// 主模板
template<typename T>
class Printer {
    void print(T val) { cout << val << endl; }
};

// 全特化（针对 bool 类型）
template<>
class Printer<bool> {
    void print(bool val) { cout << (val ? "true" : "false") << endl; }
};

5. 偏特化（部分特化）

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// 主模板
template<typename T, typename U>
class Container {};

// 偏特化：第二个参数固定为 int
template<typename T>
class Container<T, int> {};

// 偏特化：两个指针类型
template<typename T, typename U>
class Container<T*, U*> {};

6. 模板模板参数

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template<typename T, template<typename> class Container>
class MyClass {
    Container<T> data;
};

// 使用
MyClass<int, vector> obj;

7. 非类型模板参数配合

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template<typename T, int Size>
class Array {
    T elements[Size];
public:
    int size() const { return Size; }
};

Array<int, 10> arr;  // 10 是编译期常量

8. 成员模板

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template<typename T>
class MyClass {
public:
    template<typename U>
    void genericMethod(const U& param) {
        // 使用 T 和 U
    }
    
    template<typename U>
    MyClass(const U& val) {
        // 转换构造函数模板
    }
};

9. 模板别名

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template<typename T>
using Vec = std::vector<T>;

Vec<int> v;  // 等价于 std::vector<int>

// 更复杂的例子
template<typename T, typename U>
using Map = std::map<T, U>;

template<typename T>
using StringMap = Map<string, T>;

10. 可变参数模板（C++11）

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// 递归方式
template<typename T>
T sum(T val) { return val; }

template<typename T, typename... Args>
T sum(T first, Args... args) {
    return first + sum(args...);
}

// 折叠表达式（C++17）
template<typename... Args>
auto sum(Args... args) {
    return (args + ...);  // 二元左折叠
}

// 使用
int result = sum(1, 2, 3, 4);  // 10

11. 返回类型推导

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// C++14 自动推导返回类型
template<typename T, typename U>
auto add(T a, U b) {
    return a + b;
}

// 使用尾置返回类型（C++11）
template<typename T, typename U>
auto multiply(T a, U b) -> decltype(a * b) {
    return a * b;
}

12. SFINAE 应用

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// 只为整数类型启用
template<typename T>
typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, T>::type
process(T val) {
    return val * 2;
}

// 只为浮点类型启用
template<typename T>
typename std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value, T>::type
process(T val) {
    return val * 2.0;
}

13. 依赖类型（typename 关键字的另一个用法）

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template<typename T>
class Example {
    // 需要 typename 告诉编译器这是一个类型，不是静态成员
    typename T::iterator it;
    
    // 如果不加 typename，会编译错误
    // T::iterator it;  // 错误
};

关键要点：

typename 和 class 在模板参数中完全等价 （template<class T> 也可以）
模板参数在编译期实例化，生成具体代码
模板定义通常放在头文件中（不能分离编译）
C++20 引入了概念（concepts）来约束模板参数

这些用法使 C++ 能够实现泛型编程，编写与类型无关的代码，同时保持类型安全和高性能。