模板 C++

介绍

模板是一种C++语言的特性，它允许程序员在编写代码时使用参数化类型或参数化函数，从而实现代码的重用和泛化。C++的模板功能非常强大，可以为多种类型创建通用代码，可以减少代码的重复编写，提高代码的可维护性和可读性。

模板的语法

模板函数

template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

以上是一个简单的模板函数的示例，它接受两个相同类型的参数，并返回它们的和。使用 template <typename T> 声明了一个模板函数，在函数体内可以使用类型参数 T 定义参数类型以及返回类型。

模板类

template <typename T>
class Stack {
private:
    T stackArray[100];
    int top;

public:
    void push(T item);
    T pop();
};

以上是一个简单的模板类的示例，它实现了一个通用的栈数据结构。使用 template <typename T> 声明了一个模板类，在类定义中可以使用类型参数 T 定义类的成员变量和成员函数。

使用模板

实例化函数模板

int result1 = add<int>(5, 3);
float result2 = add<float>(2.5, 3.7);

以上是函数模板的实例化示例，通过 <typename> 指定了函数模板的类型参数，并传递具体的类型作为参数，可以实例化出具体类型的函数。

实例化类模板

Stack<int> intStack;
Stack<float> floatStack;

以上是类模板的实例化示例，通过 <typename> 指定了类模板的类型参数，并在定义对象时传递具体的类型，可以实例化出具体类型的类。

模板的优势

• 代码重用：使用模板可以创建通用的函数或类，可以适用于多种类型的数据，减少代码的重复编写。
• 泛化编程：模板能够在编译时期进行类型检查和推导，可以写出更加灵活和泛化的代码。
• 高性能：模板展开成具体类型的代码在编译时期完成，没有额外的运行时开销。

总结

模板是C++中非常强大的特性，可以让程序员轻松地创建泛化的代码，提高代码的可维护性和可读性。使用模板可以实现函数重载、容器类、算法等多种功能，对于提高编程效率和代码质量非常有帮助。