模板

一般我们在实现一个函数的时候，都会使用模板，因为如果将类型写死，下次再使用的时候就要新写一个函数，尽管重载可以让名字方便，但每重载都要自己去写一个函数，这样非常麻烦，所以模板就是让编译器自己去推导，来生成对应的函数，从而实现泛型编程。

重载的缺点：
1、代码复用率低，只要有新类型出现，就得重新写函数。
2、安全性问题，只要一个重载函数出现问题，所有的重载函数都出错。

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

函数模板

格式

template<class T>
bool Compare(T& t1,T& t2)
{return t1 < t2;
}

实例化

隐式实例化：
由编译器自己推导的称为隐式实例化，上面函数如果传入 <int,double> 会在编译期间就报错，因为编译器无法确定T是int还是double，可以显示强转或显式实例化。

int a = 10;
double b = 20;//编译失败
Compare(a,b);

显式实例化：
如果类型不匹配，编译器会自动对不匹配的类型进行隐式类型转换，如果不行就报错。

int a = 10;
double b = 20;//显式实例化
Compare<int>(a,b);

类模板

格式

template<class T1, class T2, ..., class Tn>
class 类模板名
{// 类内成员定义
};

ps：类外定义的函数需要加上类模板参数列表：

template <class T>
Vector<T>::func()
{}

实例化

类模板实例化需要指定类型，比如

vector<int> v;

其中 vector 不是 类型， vector 才是类型。

仿函数

正如其名，仿函数就是用类来模仿一个函数，实例如下：

template<class T>
class Compare
{public:bool operator() (const T& t1,const T& t2)  {return t1 < t2;}
};

非类型模板参数

类型形参：
跟在class/typename后面的参数，int、double

非类型形参：
可以是具体的一个变量，但是不能是浮点数、字符、字符串等…

实例：

template<class T, size_t N = 100>
class test
{};

模板特化

函数模板特化

为什么需要模板特化：
上面的比较函数在基本类型的比较中是没有问题的，但如果我们比较两个指针的内容显然是不合适的，我们又想要能够比较两个指针的内容，我们就可以选择特化：
示例：

template<class T>
bool Compare(T t1, T t2)
{return t1 < t2;
}template<>
bool Compare<int*>(int* t1, int* t2)
{return *t1 < *t2;
}

但是注意：必须要和模板函数的参数列表完全相同：

template<class T>
bool Compare(T& t1, T& t2)
{return t1 < t2;
}template<>
bool Compare<int*&>(int*& t1, int*& t2)
{return *t1 < *t2;
}

类模板特化

全特化

template<class T1,class T2>
class Data
{};template<>
class Data<int, char>
{};

偏特化

//偏特化
template<class T1>
class Data<T1, char>
{};
//进一步限制
template<class T1>
class Data<T1*, char>
{};

模板分离编译

模板分离编译为什么会有问题：

先来回顾一下程序编译的过程：

解释：编译阶段拿到函数声明，可以顺利通过编译，但无法通过链接，因为链接时找不到函数地址(函数没有实例化)。

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