1. 什么是函数模板?
//交换int数据 void SwapInt(int& a,int& b){ int temp = a; a = b; b = temp; } //交换char数据 void SwapChar(char& a,char& b){ char temp = a; a = b; b = temp; } //问题:如果我要交换double类型数据,那么还需要些一个double类型数据交换的函数 //繁琐,写的函数越多,当交换逻辑发生变化的时候,所有的函数都需要修改,无形当中增加了代码的维护难度 //如果能把类型作为参数传递进来就好了,传递int就是Int类型交换,传递char就是char类型交换 //我们有一种技术,可以实现类型的参数化---函数模板 //class 和 typename都是一样的,用哪个都可以 template<class T> void MySwap(T& a,T& b){ T temp = a; a = b; b = temp; } void test01(){ int a = 10; int b = 20; cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; //1. 这里有个需要注意点,函数模板可以自动推导参数的类型 MySwap(a,b); cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; char c1 = 'a'; char c2 = 'b'; cout << "c1:" << c1 << " c2:" << c2 << endl; //2. 函数模板可以自动类型推导,那么也可以显式指定类型 MySwap<char>(c1, c2); cout << "c1:" << c1 << " c2:" << c2 << endl; }
用模板是为了实现泛型,可以减轻编程的工作量,增强函数的重用性。
下面写个案例:使用函数模板实现对char和int类型数组进行排序。
//模板打印函数 template<class T> void PrintArray(T arr[],int len){ for (int i = 0; i < len;i++){ cout << arr[i] << " "; } cout << endl; } //模板排序函数 template<class T> void MySort(T arr[],int len){ for (int i = 0; i < len;i++){ for (int j = len - 1; j > i;j--){ if (arr[j] > arr[j - 1]){ T temp = arr[j - 1]; arr[j - 1] = arr[j]; arr[j] = temp; } } } } void test(){ //char数组 char tempChar[] = "aojtifysn"; int charLen = strlen(tempChar); //int数组 int tempInt[] = {7,4,2,9,8,1}; int intLen = sizeof(tempInt) / sizeof(int); //排序前 打印函数 PrintArray(tempChar, charLen); PrintArray(tempInt, intLen); //排序 MySort(tempChar, charLen); MySort(tempInt, intLen); //排序后打印 PrintArray(tempChar, charLen); PrintArray(tempInt, intLen); }
2. 函数模板和普通函数区别?
1.函数模板不允许自动类型转化
2.普通函数能够自动进行类型转化
//函数模板 template<class T> T MyPlus(T a, T b){ T ret = a + b; return ret; } //普通函数 int MyPlus(int a,char b){ int ret = a + b; return ret; } void test02(){ int a = 10; char b = 'a'; //调用函数模板,严格匹配类型 MyPlus(a, a); MyPlus(b, b); //调用普通函数 MyPlus(a, b); //调用普通函数 普通函数可以隐式类型转换 MyPlus(b, a); //结论: //函数模板不允许自动类型转换,必须严格匹配类型 //普通函数可以进行自动类型转换 }
3.函数模板和普通函数在一起调用规则
- c++编译器优先考虑普通函数
- 可以通过空模板实参列表的语法限定编译器只能通过模板匹配
- 函数模板可以像普通函数那样可以被重载
- 如果函数模板可以产生一个更好的匹配,那么选择模板
//函数模板 template<class T> T MyPlus(T a, T b){ T ret = a + b; return ret; } //普通函数 int MyPlus(int a, int b){ int ret = a + b; return ret; } void test03(){ int a = 10; int b = 20; char c = 'a'; char d = 'b'; //如果函数模板和普通函数都能匹配,c++编译器优先考虑普通函数 cout << MyPlus(a, b) << endl; //如果我必须要调用函数模板,那么怎么办? cout << MyPlus<>(a, b) << endl; //此时普通函数也可以匹配,因为普通函数可以自动类型转换 //但是此时函数模板能够有更好的匹配 //如果函数模板可以产生一个更好的匹配,那么选择模板 cout << MyPlus(c,d); } //函数模板重载 template<class T> T MyPlus(T a, T b, T c){ T ret = a + b + c; return ret; } void test04(){ int a = 10; int b = 20; int c = 30; cout << MyPlus(a, b, c) << endl; //如果函数模板和普通函数都能匹配,c++编译器优先考虑普通函数 }