C++中函数模板的用法

2018 年 03 月 05 日

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模板是C++中一个重要的部分，也是泛型编程的基础，一个模板就是一个创建类或函数的蓝图，使用它在很多时候都能给我们带来巨大的便利。

一、函数模板

定义一个函数模板的语法为：

template <typename T>
int compare(const T &v1, const T &v2)
{
    if (v1 < v2) return -1;
    else if (v1 > v2) return 1;
    else return 0;
}

模板以关键字template 开始，后面跟一个模板参数列表，和函数的形参一样，参数列表可以是多个以逗号隔开的一个或多个参数，外部用<> 包起来。

T 代表一种数据类型，可以为任意的内置类型或自定义类，只要该类型实现了函数重载，就可以通过compare() 函数进行比较。

例如：

vector<int> v1{1, 2, 3}, v2{1, 2, 3};
cout << compare(1, 2) << endl;
cout << compare(v1, v2) << endl;

执行后输出：

-1
0

当我们调用一个函数模板时，编译器会根据我们的形参类型创建一个特定类型的函数，这个过程就叫模板实例化。例如使用两个int 类型的变量进行比较，编译器就会对上面的模板创建一个int 对象的新实例：

compare(const int&, const int &b);

使用vector 则创建一个 compare(const vector<int>&, const vector<int>&) 实例。

在compare 函数中使用了T 类型，在模板函数中T 被称为类型参数，一般情况下，我们可以直接把T 当作一种普通的数据类型。可以对T 在内部进行运算、类型转换以及作为函数参数返回。

template <typename T>
T foo(T* p)
{
    T tmp = *p;
    // ...
    return tmp;
}

在模板函数声明中，typename 和class 两个关键字的含义相同，可以互换使用。

template <typename T, class U>
add (const T&, const U&);

相比之下，typename 是模板在广泛使用之后才引入C++ 的，算是两者之间地一个小区别。

C++中函数模板的用法