C++函數模板與類模板實例解析。本站提示廣大學習愛好者：（C++函數模板與類模板實例解析）文章只能為提供參考，不一定能成為您想要的結果。以下是C++函數模板與類模板實例解析正文
本文針對C++函數模板與類模板停止了較為詳實的實例解析，有助於贊助讀者加深對C++函數模板與類模板的懂得。詳細內容以下：
泛型編程（Generic Programming）是一種編程范式，經由過程將類型參數化來完成在統一份代碼上操作多種數據類型，泛型是普通化並可反復應用的意思。泛型編程最後出生於C++中，目標是為了完成C++的STL（尺度模板庫）。
模板（template）是泛型編程的基本，一個模板就是一個創立類或函數的藍圖或公式。例如，當應用一個vector如許的泛型類型或許find如許的泛型函數時，我們供給足夠的信息，將藍圖轉換為特定的類或函數。
1、函數模板
一個通用的函數模板（function template）就是一個公式，可用來生成針對特定類型或特定值的函數版本。模板界說以症結字template開端，前面跟一個模板參數列表，列表中的多個模板參數（template parameter）以逗號分隔。模板參數表現在類或函數界說頂用到的類型或值。
1、類型參數
一個模板類型參數（type parameter）表現的是一品種型。我們可以將類型參數看做類型解釋符，就像內置類型或類類型解釋符一樣應用。類型參數前必需應用症結字class 或typename：
template <typename T> // typename和class一樣的
T function(T* p)
{
T tmp = *p; // 暫時變量類型為T
//...
return tmp; // 前往值類型為T
}
症結字typename和class是一樣的感化，但明顯typename比class更加直不雅，它更清晰地指出隨後的名字是一個類型名。
編譯器用模板類型實參為我們實例化（instantiate）特定版本的函數，一個版本稱做模板的一個實例（instantiation）。當我們挪用一個函數模板時，編譯器平日用函數實參來為我們揣摸模板實參。固然假如函數沒有模板類型的參數，則我們須要特殊指出來：
int a = 10; cout << function(&a) << endl; // 編譯器依據函數實參揣摸模板實參 cout << function<int>(&a) << endl; // <int>指出模板參數為int
2、非類型參數
在模板中還可以界說非類型參數（nontype parameter），一個非類型參數表現一個值而非一個類型。我們經由過程一個特定的類型名而非症結字class或typename來指定非類型參數：
// 整形模板
template<unsigned M, unsigned N>
void add()
{
cout<< M+N << endl;
}
// 指針
template<const char* C>
void func1(const char* str)
{
cout << C << " " << str << endl;
}
// 援用
template<char (&R)[9]>
void func2(const char* str)
{
cout << R << " " << str << endl;
}
// 函數指針
template<void (*f)(const char*)>
void func3(const char* c)
{
f(c);
}
void print(const char* c) { cout << c << endl;}
char arr[9] = "template"; // 全局變量，具有靜態生計期
int main()
{
add<10, 20>();
func1<arr>("pointer");
func2<arr>("reference");
func3<print>("template function pointer");
return 0;
}
當實例化時，非類型參數被一個用戶供給的或編譯器揣摸出的值所替換。一個非類型參數可所以一個整型，或許是一個指向對象或函數的指針或援用：綁定到整形（非類型參數）的實參必需是一個常量表達式，綁定到指針或援用（非類型參數）的實參必需具有靜態的生計期（好比全局變量），不克不及把通俗部分變量 或靜態對象綁定到指針或援用的非類型形參。
2、類模板
響應的，類模板（class template）是用來生成類的藍圖。與函數模板的分歧的地方是，編譯器不克不及為類模板揣摸模板參數類型，所以我們必需顯式的供給模板實參。與函數模板一樣，類模板參數可所以類型參數，也能夠長短類型參數，這裡就不再贅述了。
template<typename T>
class Array {
public:
Array(T arr[], int s);
void print();
private:
T *ptr;
int size;
};
// 類模板內部界說成員函數
template<typename T>
Array<T>::Array(T arr[], int s)
{
ptr = new T[s];
size = s;
for(int i=0; i<size; ++i)
ptr[i]=arr[i];
}
template<typename T>
void Array<T>::print()
{
for(int i=0; i<size; ++i)
cout << " " << *(ptr+i);
cout << endl;
}
int main()
{
char a[5] = {'J','a','m','e','s'};
Array<char> charArr(a, 5);
charArr.print();
int b[5] = { 1, 2, 3, 4, 5};
Array<int> intArr(b, 5);
intArr.print();
return 0;
}
類模板的成員函數
與其他類一樣，我們既可以在類模板外部，也能夠在類模板內部界說其成員函數。界說在類模板以外的成員函數必需以症結字template開端，後接類模板參數列表。
template <typename T>
return_type class_name<T>::member_name(parm-list) { }
默許情形下，關於一個實例化了的類模板，其成員函數只要在應用時才被實例化。假如一個成員函數沒有被應用，則它不會被實例化。
類模板和友元
當一個類包括一個友元聲明時，類與友元各自能否是模板是互相有關的。假如一個類模板包括一個非模板的友元，則友元被受權可以拜訪一切模板的實例。假如友元本身是模板，類可以受權給一切友元模板的實例，也能夠只受權給特定實例。
// 前置聲明，在將模板的一個特定實例聲明為友元時要用到
template<typename T> class Pal;
// 通俗類
class C {
friend class Pal<C>; // 用類C實例化的Pal是C的一個友元
template<typename T> friend class Pal2; //Pal2一切實例都是C的友元;不必前置聲明
};
// 模板類
template<typename T> class C2 {
// C2的每一個實例將用雷同類型實例化的Pal聲明為友元,一對一關系
friend class Pal<T>;
// Pal2的一切實例都是C2的每一個實例的友元，不須要前置聲明
template<typename X> friend class Pal2;
// Pal3是通俗非模板類，它是C2一切實例的友元
friend class Pal3;
};
類模板的static成員
類模板可以聲明static成員。類模板的每個實例都有其本身獨有的static成員對象，關於給定的類型X，一切class_name<X>類型的對象同享雷同的一份static成員實例。
template<typename T>
class Foo {
public:
void print();
//...其他操作
private:
static int i;
};
template<typename T>
void Foo<T>::print()
{
cout << ++i << endl;
}
template<typename T>
int Foo<T>::i = 10; // 初始化為10
int main()
{
Foo<int> f1;
Foo<int> f2;
Foo<float> f3;
f1.print(); // 輸入11
f2.print(); // 輸入12
f3.print(); // 輸入11
return 0;
}
我們可以經由過程類類型對象來拜訪一個類模板的static對象，也能夠應用感化域運算符（::）直接拜訪靜態成員。相似模板類的其他成員函數，一個static成員函數也只要在應用時才會實例化。
