C++中函数模板的用法详细解析
定义
我们知道函数的重载可以实现一个函数名多用,将功能相同或者类似函数用同一个名来定义。这样可以简化函数的调用形式,但是程序中,仍然需要分别定义每一个函数。
C++提供的函数模板可以更加简化这个过程。
所谓函数模板实际上是建立一个通用函数,其涵涵素类型额形参类型不具体指定,用一个虚拟的类型来代表,这个通用函数就称为函数模板。
凡是函数体相同的函数都可以用这个模板来代替,不必定义多个函数,只需要在模板中定义一次即可。在调用函数时,系统会根据实参的类型来取代模板中的虚拟类型,从而实现了不同函数的功能。
定义函数模板的一般形式为:
template <typename T>
通用函数定义
或者
template <class T>
通用函数定义
下面,我们来对比一下使用普通函数,使用函数的重载,以及使用函数的模板时的情况:
该段代码用于解决不用的类型数据相加的问题
使用多个普通函数
=============示例代码1.1==============
#include<iostream>
using namespace std;
int int_add(int a,int b) //定义函数int_add用于int型数据相加
{
int c;
c=a+b;
return c;
}
double dou_add(double a,double b) //定义函数dou_add用于double型函数相加
{
double c;
c=a+b;
return c;
}
int main()
{
cout<<int_add(5,3)<<endl; //调用int_add函数
cout<<dou_add(5.35,5.5)<<endl; //调用dou_add函数
return 0;
}
使用构造函数
===============示例代码1.2===============
#include<iostream>
using namespace std;
int n_add(int a,int b) //定义函数n_add用于int型数据相加
{
int c;
c=a+b;
return c;
}
double n_add(double a,double b) //定义函数n_add用于double型函数相加
{
double c;
c=a+b;
return c;
}
int main()
{
cout<<n_add(5,3)<<endl; //调用n_add函数
cout<<n_add(5.35,5.5)<<endl; //调用n_add函数
return 0;
}
使用函数模板
===============示例代码1.3===================
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>
T n_add(T a,T b)
{
T c;
c=a+b;
return c;
}
int main()
{
cout<<n_add(5,3)<<endl;
cout<<n_add(5.35,5.5)<<endl;
return 0;
}
分析:首先分析示例代码1.1,该代码根据不同的的数据(int和double两种)相加,分别定义了两个不同的函数int_add和dou_add,当不同类型的数据相加时,我们人工的设定使用对应的函数进行操作。
示例代码1.2相比1.1而言,在函数的调用形式上进行了简化,使用了函数的重载技术,对于所有的数据,统一使用函数n_add进行操作,编译系统会根据数据的类型自动调用对应的函数。
示例代码1.3相比1.2而言,则有在函数体上进行了简化,如果我们使用了函数模板,我们就没有必要去一一书写对应的函数,我们只需要构造相应的模板,然后系统会自动判断数据的类型,然后替代对应的虚拟类型,
比如,当操作n_add(5.35,5.5)时,系统会自动判断数据为doubl型,然后就会将函数模板中的T替换成double:
也就相当于构造了函数:
int n_add(int a,int b)
{
int c;
c=a+b;
return c;
}
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