C++ 模板保姆级详解——template＜class T＞(什么是模板？模板分哪几类？模板如何应用？)

目录

一、前言

二、 什么是C++模板

泛型编程的思想 

 C++模板的分类

 三、函数模板

 函数模板概念

 函数模板格式

函数模板的原理

 函数模板的实例化

隐式实例化

 显式实例化

模板支持多个模板参数

 模板参数的匹配原则

四、类模板 

 类模板的概念

 类模板格式

 类模板的实例化

 类模板的分离编译

五、总结

六、共勉 

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一、前言

        在我们学习C++时，常会用到函数重载。而函数重载，通常会需要我们编写较为重复的代码，这就显得臃肿，且效率低下。重载的函数仅仅只是类型不同，代码的复用率比较低，只要有新类型出现时，就需要增加对应的函数。此外，代码的可维护性比较低，一个出错可能会导致所有的重载均出错。

       那么，模板的出现，就让这些问题有了解决方案，所以本次博客将为大家详细的讲解C++的模板！！

二、 什么是C++模板

        程序设计中经常会用到一些程序实体：它们的实现和所完成的功能基本相同，不同的仅 仅是所涉及的数据类型不同。而模板正是一种专门处理不同数据类型的机制。

       模板------是泛型程序设计的基础（泛型generic type——通用类型之意）。

 

        函数、类以及类继承为程序的代码复用提供了基本手段，还有一种代码复用途径——类属类型（泛型），利用它可以给一段代码设置一些取值为类型的参数（注意：这些参数 的值是类型，而不是某类型的数据），通过给这些参数提供一些类型来得到针对不同类 型的代码。

泛型编程的思想 

         首先我们来看一下下面这三个函数，如果学习过了C++函数重载 和 C++引用 的话，就可以知道下面这三个函数是可以共存的，而且传值会很方便

void Swap(int& left, int& right){int temp = left;left = right;right = temp;}void Swap(double& left, double& right){double temp = left;left = right;right = temp;}void Swap(char& left, char& right){char temp = left;left = right;right = temp;}

        但是真的很方便吗？这里只有三种类型的数据需要交换，若是我们需要增加交换的数据呢？再CV然后写一个函数吗？

        这肯定是不现实的，所以很明显函数重载虽然可以实现，但是有一下几个不好的地方：

• 重载的函数仅仅是类型不同，代码复用率比较低，只要有新类型出现时，就需要用户自己增加对应的函数
• 代码的可维护性比较低，一个出错可能所有的重载均出错

         

          那是否能做到这么一点，告诉编译器一个模子，让编译器根据不同的类型利用该模子来生成代码

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  ⭐总结：

          所以，总结上面的这么一个技术，C++的祖师爷呢就想到了【模版】这个东西，告诉编译器一个模子，然后其余的工作交给它来完成，根据不同的需求生成不同的代码
  

  这就是泛型编程：编写与类型无关的通用代码，是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础

   C++模板的分类

  1️⃣: 函数模板（function tempalte）：使用泛型参数的函数（function with generic parameters）
  
  2️⃣:类模板（class template）：使用泛型参数的类（class with generic parameters）

   三、函数模板

   知晓了模版的基本概念后，首先我们要来看的就是【函数模版】

   函数模板概念

          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
          通过函数模板，可以编写一种通用的函数定义，使其能够适用于多种数据类型，从而提高代码的复用性和灵活性。

   函数模板格式

  template返回值类型 函数名(参数列表){    //……}注意：typename是用来定义模板参数关键字，也可以使用class(切记：不能使用struct代替class)

  因此，交换函数就可以这样套用模板：

  templatevoid Swap(T& left, T& right){T temp = left;left = right;right = temp;}int main(){int x = 2, y = 3;cout