今天，你内卷了吗？

文章目录

一、泛型编程
二、函数模板（显示实例化和隐式实例化）
- 1.函数模板格式
- 2.单参数模板
- 3.多参数模板
- 4.模板参数的匹配原则
三、类模板（没有推演的时机，统一显示实例化）
- 1.类模板的使用
- 2.类模板实现静态数组
- 3.类模板能否声明和定义分离？
四、STL简介
- 1.什么是STL
- 2.STL的版本
- 3.STL的六大组件

一、泛型编程

1.
假设要交换两个变量的值，如果只是用普通函数来做这个工作的话，那么只要变量的类型发生变化，我们就需要重新写一份普通函数，如果是C语言，函数名还不可以相同，但是这样很显然非常的麻烦，代码复用率非常的低。
那么能否告诉编译器一个模板，让编译器通过模板来根据不同的类型产生对应的代码呢？答案是可以的。

2.
而上面这样利用模板来生成类型所对应的代码，这样的思想实际上就是泛型编程。
泛型编程：编写与类型无关的通用代码，是代码复用的一种手段。
模板正是泛型编程的基础，模板又可以分为类模板和函数模板。

void Swap(int& left, int& right)
{int tmp = left;left = right;right = tmp;
}
void Swap(double& left, double& right)
{double tmp = left;left = right;right = tmp;
}

二、函数模板（显示实例化和隐式实例化）

1.函数模板格式

1.
函数模板格式：
template<typename T1, typename T2,…,typename Tn>
返回值类型函数名(参数列表){ }

2.
typename和class是用来定义模板参数的关键字。

template<typename T>//typename和class这里都可以
void Swap(T& left, T& right)
{T tmp = left;left = right;right = tmp;
}
int main()
{int a = 1, b = 2;Swap(a, b);double c = 1.1, d = 2.2;Swap(c, d);return 0;
}

2.单参数模板

1.
模板的实例化有两种方式，一种是显示实例化，一种是隐式实例化，隐式实例化就是让编译器根据实参所传类型确定模板参数，然后推导出来函数，显式实例化是告诉编译器指定模板参数的类型。

2.
如果显示实例化后，实参与指定模板参数类型不同，则编译器会自动发生隐式类型转换。

template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{return left + right;
}
int main()
{int a1 = 10, a2 = 20;double d1 = 10.1, d2 = 20.2;//自动推演实例化，让编译器推导T的类型cout << Add(a1, a2) << endl;cout << Add(d1, d2) << endl;cout << Add((double)a1, d2) << endl;//强制类型转换，产生临时变量，临时变量具有常性cout << Add(a1, (int)d2) << endl;//显示实例化，直接告诉编译器T的类型cout << Add<double>(a1, d2) << endl;//隐式类型转换，产生临时变量，临时变量具有常性cout << Add<int>(a1, d2) << endl;return 0;
}

3.多参数模板

模板参数除单个外，也可以是多个，在使用上和单参数模板没什么区别，同样实例化的方式也可分为两种，一种是隐式实例化，一种是显示实例化。

template<class T1,class T2>
T1 Add(const T1& left, const T2& right)
{return left + right;
}
int main()
{int a1 = 10, a2 = 20;double d1 = 10.1, d2 = 20.2;//自动推演实例化，让编译器推导T的类型cout << Add(a1, a2) << endl;//T1和T2都推成intcout << Add(d1, d2) << endl;//都推成doublecout << Add(a1, d2) << endl;//推成一个是int，一个是doublecout << Add(d1, a2) << endl;return 0;
}

4.模板参数的匹配原则

1.
普通函数和模板函数若同名，是可以同时存在的，相当于两个函数构成重载，在调用上，一般会优先调用普通函数，因为编译器虽然勤快，但是它不傻，他知道调用模板函数需要进行推演实例化，如果有现成的普通函数，他肯定不会去推导模板实例化的。但是如果强行显式实例化模板参数，那编译器也没辙，就会显示调用模板推导出来的函数。

// 专门处理int的加法函数
int Add(int left, int right)// _Z3Addii
{return left + right;
}
// 通用加法函数
template<class T>
T Add(T left, T right)// _Z3TAddii（修饰规则不一定这样，只是假设而已）
{return left + right;
}
//一个具体的函数和模板函数能不能同时存在呢？答案是可以的，他们是可以同时存在的
int main()
{int a = 1, b = 2;Add(a, b);//会优先调用具体的函数，而不是调用模板进行推导。编译器很勤快，但它不傻。Add<int>(a, b);//显示调用模板推导出来的函数。//上面两行代码可以说明模板推导的int函数和具体的int函数可以同时存在，那么就可以证明这两个函数的函数名修饰规则是不一样的return 0;
}

三、类模板（没有推演的时机，统一显示实例化）

1.类模板的使用

1.
类模板和函数模板在使用上有些区别，函数模板可以隐式实例化，通过实参类型进行函数推演，而类模板是无法隐式实例化的，因为没有推演的时机，所以对于类模板，统一使用显示实例化，即在类后面加尖括号，尖括号中存放类型名，进行类模板的实例化。

2.
值得注意的是类模板不是具体的类，具体的类是需要进行实例化的，只有类名后面的尖括号跟上类型才算实例化出真正的类。
例如下面的栈，如果想让栈存储不同类型的数据，就需要显示实例化类模板。

template<typename T>
class Stack
{public:Stack(int capacity = 4){cout << "Stack(int capacity = )" <<capacity<<endl;_a = (T*)malloc(sizeof(T)*capacity);if (_a == nullptr){perror("malloc fail");exit(-1);}_top = 0;_capacity = capacity;}~Stack(){cout << "~Stack()" << endl;free(_a);_a = nullptr;_top = _capacity = 0;}void Push(const T& x)//用引用效率高一点，因为类对象可能所占字节很大，如果不改变最好加const{// ....// 扩容_a[_top++] = x;}private:T* _a;int _top;int _capacity;
};
int main()
{//Stack st1; st1.push(1);//st1.Push(1.1);//Stack st2; //st2.Push(1);//一个栈存int，一个栈存double这样的场景，用typedef无法解决，必须使用类模板来解决。//函数模板可以通过实参传递形参，推演模板参数。但是类模板一般没有推演的时机，统一使用显示实例化。Stack<int> st1;st1.Push(1);Stack<double>st2;st2.Push(1.1);//180和182行是两个不同的类类型，因为类的大小有可能不同，所以类模板相同，但模板参数不同，则类模板实例化出来的类是不同的。//st1 = st2;//这样的操作是不允许的，因为如果类不同，则实例化对象肯定也不相同，所以不可以赋值。return 0;
}

2.类模板实现静态数组

1.
std命名空间中的array可能和我们的array产生冲突，所以我们可以利用自己的命名空间将自己的类封装起来，以免产生冲突。

2.
利用运算符重载可以实现对静态数组中每一个元素进行操控。
与C语言不同的是，这种运算符重载可以不依赖于抽查行为，而是进行严格的越界访问检查，通过assert函数来进行严格检查。

#define N 10namespace wyn
{template<class T>class array{public:inline T& operator[](size_t i)//内联，不会建立栈帧，提高效率，减少性能损耗。{assert(i < N);//不依赖于抽查行为return _a[i];}private:T _a[N];};
}int main()
{int a2[10];//C语言对于越界访问是抽查的方式，访问近一点的位置，会查到报错，但访问远一点的位置，就有可能不会报错。//a2[10] = 10;//a2[20] = 20;//对于越界访问写，勉强会检查到。a2[10];a2[20] ;//但对于越界访问读，基本不会检查出来。wyn::array<int> a1;//array有可能和std命名空间里面的array冲突，所以我们自己定义一个命名空间for (size_t i = 0; i < N; i++){a1[i] = i;//等价于 a1.operator[](i)=i;}for (size_t i = 0; i < N; i++){a1[i]++;}for (size_t i = 0; i < N; i++){cout << a1[i] << " ";}cout << endl;return 0;
}

3.类模板能否声明和定义分离？

1.
首先明确一点，类模板是不允许声明和定义分离的，因为这会发生链接错误。

2.
其实原因很简单，因为在用的地方类模板的确进行了实例化，可是用的地方只有声明没有定义，而定义的地方又没有进行实例化，所以就会发生链接错误。

3.
说白了就是Stack.cpp里面的类模板由于没有实例化，那就是没有真正的类，所以类中成员函数的地址无法进入符号表，那么在链接阶段，Test.cpp就无法链接到类成员函数的有效地址。

4.
解决方式有两种：
a.既然在Stack.cpp里面类模板没有实例化么，那我们就手动在Stack.cpp里面进行实例化就好了，但是这样也有一个弊端，只要类模板参数类型改变，我们手动实例化时就需要多加一行，这未免有些太繁琐了吧！

b.
所以最好的方式就是不要将类成员函数定义和声明分文件存放，而是将类模板中的成员函数直接放在.h文件里面。这样就不会出现找不到有效地址的问题了，因为一旦Test.cpp中进行了模板实例化，则.h文件中的那些方法也就会实例化，此时他们的地址就会进入符号表。也有人会将.h文件重命名为.hpp文件，这就是典型的模板类的声明和定义方式。

template<class T>
Stack<T>::Stack(int capacity)//声明处写了缺省值，定义处就不用写了。
{cout << "Stack(int capacity = )" << capacity << endl;_a = (T*)malloc(sizeof(T) * capacity);if (_a == nullptr){perror("malloc fail");exit(-1);}_top = 0;_capacity = capacity;
}template<class T>
Stack<T>::~Stack()
{cout << "~Stack()" << endl;free(_a);_a = nullptr;_top = _capacity = 0;
}template<class T>
void Stack<T>::Push(const T& x)
{// ....// _a[_top++] = x;
}

四、STL简介

1.什么是STL

STL(standard template libaray-标准模板库)：是C++标准库的重要组成部分，不仅是一个可复用的组件库，而且是一个包罗数据结构与算法的软件框架。

2.STL的版本

原始版本：
Alexander Stepanov、Meng Lee 在惠普实验室完成的原始版本，本着开源精神，他们声明允许任何人任意运用、拷贝、修改、传播、商业使用这些代码，无需付费。唯一的条件就是也需要向原始版本一样做开源使用。 HP 版本–所有STL实现版本的始祖。
P. J. 版本：
由P. J. Plauger开发，继承自HP版本，被Windows Visual C++采用，不能公开或修改，缺陷：可读性比较低，符号命名比较怪异。
RW版本：
由Rouge Wage公司开发，继承自HP版本，被C+ + Builder 采用，不能公开或修改，可读性一般。
SGI版本：
由Silicon Graphics Computer Systems，Inc公司开发，继承自HP版本。被GCC(Linux)采用，可移植性好，可公开、修改甚至贩卖，从命名风格和编程风格上看，阅读性非常高。我们后面学习STL要阅读部分源代码，主要参考的就是这个版本。

3.STL的六大组件

STL的六大组件（转载自博客园博主WELEN的文章）

【C++】模板初阶STL简介相关推荐

C++初阶—STL简介
目录 1. 什么是STL 2. STL的版本 3. STL的六大组件 4. STL的重要性 1. 在笔试中 2. 在面试中 3. 在工作中 5. 如何学习STL 6.STL的缺陷 1. 什么是STL ...
学习笔记：C++初阶【C++入门、类和对象、C/C++内存管理、模板初阶、STL简介、string、vector、list、stack、queueu、模板进阶、C++的IO流】
文章目录前言一.C++入门 1. C++关键字 2.命名空间 2.1 C语言缺点之一,没办法很好地解决命名冲突问题 2.2 C++提出了一个新语法--命名空间 2.2.1 命名空间概念 2.2.2 ...
C/C++内存管理模板初阶
内存管理和模板初阶 1 内存管理 1.1 C/C++ 的内存分布 1.2 C 中动态内存管理方式 1.3 C++ 中动态内存管理方式 1.3.1 new/delete操作内置类型 1.3.2 new/ ...
c++之模板初阶详解！
c++之模板初阶详解文章目录 c++之模板初阶详解泛型编程函数模板函数模板概念函数模板格式模板的原理函数模板的实例化模板实例化的个数对于同不同类型的传参! 如何处理这个问题呢? 关于 ...
C++之模板初阶：甩锅编译器
目录前言 1.泛型编程 2.函数模板 2.1函数模板概念 2.2 函数模板格式 2.3 利用模板来实现两个数的交换 2.3 函数模板原理 2.4 函数模板的实例化 2.4.1 隐式实例化 2.4.2 ...
C++ --函数模板初阶的知识总结
一,泛型编程编写与类型无关的通用代码,是代码复用的一种手段,模板是泛型编程的基础. 二,函数重载和函数模板的关联函数重载:定义函数名相同而形参列表(形参个数或形参类别)不同的多个函数.. 函数模板 ...
《C++复习---模板初阶》
本节主要有以下内容: 一. 泛型编程二.函数模板三.类模板一. 泛型编程 1.概念:编写与类型无关的通用代码,是代码复用的一种手段.模板是泛型编程的基础. 二.函数模板 1.概念:函数模板代表了 ...
ERP初阶（九）：ERP的主要功能模块简介
ERP初阶(九):ERP的主要功能模块简介 (by AMT ERP研究小组) 对于ERP原理的初步了解是我们认识ERP的基础,接下来,为了使大家对ERP产品有一个感性的认识,我们就要从它的功能上再给予 ...
学习-＞C++篇五：模板与STL简介
目录 1. 函数模板 2. 类模板 3.模板的语法 (1)非类型模板参数 (2) 模板的特化 (3)模板的分离编译 4.STL简介 1. 函数模板模板是泛型编程的基础,一个模板就是一个创建类或函 ...

【C++】模板初阶STL简介