C++ 模板

模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。

每个容器都有一个单一的定义，比如 向量，我们可以定义许多不同类型的向量，比如 vector <int> 或 vector <string>。

您可以使用模板来定义函数和类，接下来让我们一起来看看如何使用。

函数模板

模板函数定义的一般形式如下所示：

template <class type> ret-type func-name(parameter list){   // 函数的主体}  

在这里，type 是函数所使用的数据类型的占位符名称。这个名称可以在函数定义中使用。

下面是函数模板的实例，返回两个数种的最大值：

#include <iostream>#include <string>using namespace std;template <typename T>inline T const& Max (T const& a, T const& b) {     return a < b ? b:a; } int main (){     int i = 39;    int j = 20;    cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl;     double f1 = 13.5;     double f2 = 20.7;     cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl;     string s1 = "Hello";     string s2 = "World";     cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl;    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Max(i, j): 39Max(f1, f2): 20.7Max(s1, s2): World

类模板

正如我们定义函数模板一样，我们也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示：

template <class type> class class-name {...}

在这里，type 是占位符类型名称，可以在类被实例化的时候进行指定。您可以使用一个逗号分隔的列表来定义多个泛型数据类型。

下面的实例定义了类 Stack<>，并实现了泛型方法来对元素进行入栈出栈操作：

#include <iostream>#include <vector>#include <cstdlib>#include <string>#include <stdexcept>using namespace std;template <class T>class Stack {   private:     vector<T> elems;     // 元素   public:     void push(T const&);  // 入栈    void pop();               // 出栈    T top() const;            // 返回栈顶元素    bool empty() const{       // 如果为空则返回真。        return elems.empty();     } }; template <class T>void Stack<T>::push (T const& elem) {     // 追加传入元素的副本    elems.push_back(elem);    } template <class T>void Stack<T>::pop () {     if (elems.empty()) {         throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");     }	// 删除最后一个元素    elems.pop_back();         } template <class T>T Stack<T>::top () const {     if (elems.empty()) {         throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");     }	// 返回最后一个元素的副本     return elems.back();      } int main() {     try {         Stack<int>         intStack;  // int 类型的栈         Stack<string> stringStack;    // string 类型的栈         // 操作 int 类型的栈         intStack.push(7);         cout << intStack.top() <<endl;         // 操作 string 类型的栈         stringStack.push("hello");         cout << stringStack.top() << std::endl;         stringStack.pop();         stringStack.pop();     }     catch (exception const& ex) {         cerr << "Exception: " << ex.what() <<endl;         return -1;    } }  

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

7helloException: Stack<>::pop(): empty stack