c++++的template是泛型编程的核心机制,它通过类型参数化实现代码复用。1. 函数模板允许定义通用函数,如template
c++的template是泛型编程的核心机制之一,它允许我们编写与数据类型无关的代码。简单来说,你可以用它来定义通用的函数或类,让编译器在使用时根据实际类型自动生成对应的代码。
函数模板的基本定义和使用
最常见的是函数模板,比如写一个通用的交换函数:
template <typename T> void swap(T& a, T& b) { T temp = a; a = b; b = temp; }
这里的关键字template表示这是一个模板,
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调用方式也很自然:
int x = 1, y = 2; swap(x, y);
编译器会自动推导出T是int类型并生成对应版本的swap函数。
类模板的定义与实例化
除了函数,也可以用模板定义类。例如一个简单的动态数组类:
template <typename T> class DynamicArray { public: DynamicArray(int size); ~DynamicArray(); void push_back(const T& value); // ... private: T* data; int capacity; };
使用的时候需要显式指定类型:
DynamicArray<int> arr(10);
类模板不像函数模板那样能自动推导类型,所以每次创建对象时都需要加上具体的类型参数。
模板参数可以有多个,也可以带默认值
有时候你可能需要多个类型参数,或者给它们设置默认值。比如标准库里的std::map就是这样的例子:
template <typename Key, typename Value, typename Compare = std::less<Key>> class map { ... };
上面这段代码里用了三个模板参数:
- Key 和 Value 是必须提供的类型
- Compare 有默认值std::less
,不传也没关系
这样设计的好处是灵活又不至于每次都写一堆参数。
注意一些容易忽略的细节
模板虽然强大,但也有几个地方需要注意:
- 模板代码必须放在头文件中:因为模板不是真正的函数或类,而是“蓝图”,只有在被使用时才会生成具体代码。
- 编译错误信息通常比较难读:一旦出错,报错信息可能会很长而且晦涩,这时候要仔细看提示的上下文。
- 不要滥用模板元编程:虽然可以用模板做很多高级技巧(比如编译期计算),但如果只是为了通用性,保持简洁更好。
基本上就这些。掌握好模板的使用,能让你的C++代码更灵活、复用性更高。