C++函数模板
函数模板提供了一种函数行为，该函数行为可以用多种不同的类型进行调用，也就是说，函数模板代表一个函数家族，这些函数的元素是未定的，在使用的时候被参数化。
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下面举一个简单的例子：
定义模板：
template<typename T> inline T const& max(T const& a, T const& b) { return a < b ? b : a; }
这个模板定义指定了一个“返回两个值中最大者”的函数家族，这两个值通过函数参数a ,
b传递给函数模板的，而参数的类型还没有确定，用模板参数T来代替。
其中，typename可以用class来代替，但是建议使用typename
完整代码如下：
#include<iostream> #include<string> using namespace std; template<typename T> inline T const& max(T const& a, T const& b) { return a < b ? b : a; } int main() { int i = 42; cout<<"max(7, i): "<<::max(7, i)<<endl; double f1 = 3.4; double f2 = 5.6; cout<<"max(f1, f2): "<<::max(f1, f2)<<endl; string s1 = "mathematics"; string s2 = "math"; cout<<"max(s1, s2): "<<::max(s1, s2)<<endl; cin.get(); return 0; }
实参的选择：
模板参数可以根据我们传递的实参来决定，如果我们传递了两个int给参数类型T const&，那么C++编译器得出结论：每个T都必须正确的匹配，如果此时传递的实参为：max(4, 4.2)，则出现编译错误
有3种方法来处理上面的错误：
1、对实参进行强制类型转换，使它们可以互相匹配：
max(static_cast<double>(4), 4.2);
2、显示指定（或限定）T的类型：
max<double>(4, 4.2)
3、指定两个参数可以具有不同的类型
模板参数
函数模板有2种类型的参数：
1、模板参数：位于函数模板名称的前面,在一对尖括号内部进行声明：
template<typename T>
2、用参数：位于函数模板名称之后，在一对圆括号内部进行声明：
...max(T const& a, T const& b)
可以声明任意数量的模板参数，在函数模板的内部，不能指定缺省的参数。
template<typename T1, typename T2> inline T1 max(T1 const& a, T2 const& b) { return a < b ? b : a; } ... max(4, 4.2);
可以引入第三个模板实参类型，来定义函数模板的返回类型：
template<typename T1, typename T2, typename RT> inline RT max(T1 const& a, T2 const& b); ... max<int, double, double>(4, 4.2);
行得通，但是很麻烦
还有一种方法是只显示的指定第一个实参，而让演绎过程推导出其余的实参。
template<typename RT, typename T1, typename T2> inline RT max(T1 const& a, T2 const& b); ... max<double>(1, 4.2); //ok, 返回类型是double
重载函数模板
和普通函数一样，函数模板也可以被重载，示例代码如下：
#include<iostream> #include<string> using namespace std; inline int const& max(int const& a, int const& b) { return a < b ? b : a; } template<typename T> inline T const& max(T const& a, T const& b) { return a < b ? b : a; } template<typename T> inline T const& max(T const& a, T const& b, T const& c) { return ::max(::max(a, b), c); } int main() { cout<<::max(7, 12, 67)<<endl; //调用具有3个函数的模板 cout<<::max(7.9, 34.5)<<endl; //调用max<double>（通过实参演绎） cout<<::max(‘a‘, ‘y‘)<<endl; //调用max<char>（通过实参演绎） cout<<::max(7, 42)<<endl; //调用int重载的非模板函数 cout<<::max<>(7, 23)<<endl; //调用max<int>（通过实参演绎） cout<<::max<double>(4, 45)<<endl; //调用max<double>（没有实参演绎） cout<<::max(‘a‘, 23.4)<<endl; //调用int重载的非模板函数 cin.get(); return 0; }
下面的更有用的例子将会为指针和普通的C字符串重载这个求最大值的模板：
#include<iostream> #include<string> using namespace std; //求两个任意类型值的最大者 template<typename T> inline T const& max(T const& a, T const& b) { return a < b ? b : a; } //求两个指针所指向值的最大者 template<typename T> inline T* const& max(T* const& a, T* const& b) { return a < b ? b : a; } //求两个C字符串的最大者 inline char const* const& max(char const* const& a, char const* const& b) { return *a < *b ? b : a; } int main() { int a, b; a = 7; b = 42; ::max(a, b); //max()求两个int值的最大值 string s = "hey"; string t = "you"; cout<<::max(s, t)<<endl; //max()求两个string类型的最大值 int* p1 = &b; int* p2 = &a; cout<<::max(p1, p2)<<endl; //max()求两个指针所指向值的最大值 char const* s1 = "Davide"; char const* s2 = "Nico"; cout<<::max(s1, s2)<<endl; //max()求两个c字符串的最大值 cin.get(); return 0; }
以上在所有实现重载里面，都是通过引用来传递每个实例的，但是一般而言，在重载函数模板的时候，最好只是改变那些需要改变的内容，应该把改变限制在以下两个方面：
改变参数的数目或显式地指定模板参数
对于以上的重载，如果改为基于C-string的max()函数，通过传值来传递参数，就不能实现3个参数的max()版本：
#include<iostream> #include<string> using namespace std; //求两个任意类型值的最大者（通过传引用进行调用） template<typename T> inline T const& max(T const& a, T const& b) { return a < b ? b : a; } //求两个C字符串的最大者（通过传值进行调用） inline char const* max(char const* a, char const* b) { return strcmp(a, b) < 0 ? b : a; } //求3个任意类型值的最大者（通过传引用进行调用） template<typename T> inline T const& max(T const& a, T const& b, T const& c) { return max(max(a, b), c); } int main() { cout<<::max(7, 42, 68)<<endl; //ok const char* s1 = "frederic"; const char* s2 = "anica"; const char* s3 = "lucas"; cout<<::max(s1, s2, s3)<<endl; //error cin.get(); return 0; }
错误在于：如果对3个C-string调用max，则语句return max(max(a, b), c);将产生错误
原因是对于C-string而言，max(a, b)产生了一个新的临时局部值，该值有可能被外面的max函数以传引用的方式返回，将导致传回无效的引用。