6.1 模板的概念
C++允许用同一个函数定义函数，这些函数的参数个数和参数类型不同。例如求最大值的max函数，
int max(int x,int y)
{
return (x>y)?x:y;
}
long max(long x,long y)
{
return (x>y)?x:y;
}
double max(double x,double y)
{
return (x>y)?x:y;
}
发现：
虽然函数体是一样的，但是它们所处理的参数类型和返回值类型都不一样，所以是完全不同的函数。都是为了求和，如果每一次都重复写这些函数，比较麻烦。那么，是否可以写一次这样的求和代码就能完成各自的需求呢？
C++提供的模板就解决了这个问题。模板极大提高了代码的复用性。
它可以实现类型参数化，即把类型定义为参数。
模版分为函数模板和类模板，它们分别允许用户构造模版函数和模板类。
6.2 函数模板和模板函数
所谓函数模板，实际上就是建立一个通用函数，其函数返回类型和形参类型是不具体指定，用一个虚拟的类型来代表。这个通用函数就称为函数模板。在调用函数时系统会根据实参的类型(模板实参)来取代模板中虚拟类型从而实现了不同的函数功能。
函数模板的声明格式如下：
template<typename 类型参数>
返回类型 函数名 (模板形参表)
{
函数体；
}
也可以定义如下格式：
template<class 类型参数>
返回类型 函数名 (模板形参表)
{
函数体；
}
（1）template:是一个声明模板的关键字，它表明声明一个模板
（2）类型参数：通常用C++标识符表示，如T、Type等，实际上是一个虚拟的类型名，现在未指定它是哪一种具体的类型，但使用函数模板时，必须将类型参数实例化。
（3）typename和class的作用相同，都是表示其后面的参数是一个虚拟的类名(即类型参数).
例如，将求最大值函数max定义成员模板，
template<typename T> //T为类型参数
T max(T x,T y) //"T x,T y"表示模板形参表
{
return (x>y)?x:y;
}
或者
template<class T> //T为类型参数
T max(T x,T y) //"T x,T y"表示模板形参表
{
return (x>y)?x:y;
}
注意：在使用函数模板时，关键字typename(或class)后面的类型参数，必须实例化，即
用实际的数据类型(既可以是系统定义的标准数据类型)，也可以是用户自定义的类
型替代它。将函数模板中的类型参数实例化的参数称为模板参数。
//例6.1 函数模板的使用
#include<iostream.h> template <typename T> //声明模板，其中T为类型参数 T max(T x,T y) //定义函数模板，"T x,T y"为模板形参表 { return (x>y)?x : y; } int main() { int i1=10,i2=56,i3; double d1=50.344,d2=4656.346,d3; char c1='k',c2='n',c3; i3=max(i1,i2); //调用函数模板，i1和i2为模板实参,此时AT被int取代 d3=max(d1,d2); //调用函数模板，此时AT被double取代 c3=max(c1,c2); //调用函数模板，此时AT被char取代 cout<<"i_max="<<i3<<endl; cout<<"d_max="<<d3<<endl; cout<<"c_max="<<c3<<endl; return 0; } /* 程序运行结果是： i_max=56 d_max=4656.35 c_max=n 说明：函数模板实现了函数参数的通用性，作为一种代码的重用机制，可以大幅度地提高程序 设计的效率。 函数模板max(AT,AT) 实例化 实例化 实例化 max(int,int) max(double,double) max(char,char) */
//例6.2 函数模板的使用举例
#include<iostream.h> template <typename T> //模板声明，其中T为类型参数 T max(T* array,int size=0) { T total=0; for(int i=0;i<size;i++) //total+=*(array++); total+=array[i]; return total; }; int int_array[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; double double_array[]={1.1,2.2,3.3,4.4,5.5,6.6,7.7,8.8,9.9,10.10}; int main() { int itotal=max(int_array,10); //调用函数模板，此时T被int取代 double dtotal=max(double_array,10); //调用函数模板，此时T被double取代 cout<<"这个整型数组的元素之和是:"<<itotal<<endl; cout<<"这个双精度数组的元素之和是:"<<dtotal<<endl; return 0; }
程序运行结果是：
这个整型数组的元素之和是:55
这个双精度数组的元素之和是:59.6
在该程序中，生成两个模板函数。其中，"sum(int_array,10)"将类型参数T实例化为int型，因为int_array为一个整型数组名，是一个指向int类型的指针；第二个也是如此...
(1）在函数模板中允许使用多个类型参数。但是应当注意template定义部分的每一个类型
参数前必须有关键字typename或name，例如，下面这个程序中建立了有两个类型参数的函数
模板。
//例6.3 有两个类型参数的函数模板举例
#include<iostream.h> template<class T1,class T2> //模板声明，其中T1、T2是类型参数 void myfunc(T1 x,T2 y) //有两个类型参数的函数模板 { cout<<x<<" "<<y<<endl; } int main() { myfunc(10,"hao"); myfunc(0.123,10L); return 0; }
程序运行结果： 10 hao 0.123 10 在此程序中，函数模板实例化后生成了两个模板函数，其中"mayfunc(10,"hao")分别用模板实参int和char*将类型参数T1和T2进行实例化。其中"mayfunc(0.123,10L)分别用模板实参float和long将类型参数T1和T2进行实例化。
（2）在template语句与函数模板定义语句之间不允许有别的语句，例如下面的程序段就不能 编译。 template <typename T> T max(T x,T y) { return (x>y)?x:y; } （3）模板函数类似于重载函数，只不过它更严格一些而已。函数被重载的时候，在每个函数体内可以执行不同的操作，但同一函数模板实例化后的所有模板函数都必须执行相同的操作。 例如，下面的重载函数就不能用模板函数代替，因为它们所执行的操作是不同的。 函数1： void outdate(int i) { cout<<i<<endl; } //因为两个函数的输出结果不一样，不可以用函数模板 函数2： void outdate(double d) { cout<<"d="<<d<<endl; } （4）同一般函数一样，函数模板也可以重载。
//例6.4 函数模板的重载举例
//例6.4 函数模板的重载举例 #include<iostream.h> template <typename T> //模板声明，其中T为类型参数 T max(T x,T y) //定义有两个类型参数的函数模板max { return (x>y)?x:y; } template <typename T> //定义有三个类型参数的函数模板max T max(T x,T y,T z) { T temp; temp=(x>y)?x:y; return (temp>z)?temp:z; } int main() { int i=10,j=20; int i1=10,j1=20,k1=30; double a=10.1,b=20.1; double a1=10.1,b1=20.1,c1=30.1; cout<<"max"<<"("<<i<<","<<j<<")"<<"="<<max(i,j)<<endl; cout<<"max"<<"("<<i1<<","<<j1<<","<<k1<<")"<<"="<<max(i1,j1,k1)<<endl; cout<<"max"<<"("<<a<<","<<b<<")"<<"="<<max(a,b)<<endl; cout<<"max"<<"("<<a<<","<<b<<","<<c1<<")"<<"="<<max(a1,b1,c1)<<endl; return 0; }
程序运行结果是：
max(10,20)=20
max(10,20,30)=30
max(10.1,20.1)=20.1
max(10.1,20.1,30.1)=30.1
（5）函数模板与同名的非模板函数可以重载。在这种情况下，调用的顺序是：首先寻找一个参数完全匹配的非模板函数，如果找到了就调用它；若没有找到，则寻找函数模板，将其实例化，产生一个匹配的模板函数，若招到了，就调用它。恰当运用这种机制，可以很好的处理一般与特殊的关系。
例6.5 应用举例：
#include<iostream.h> template <class T> //声明模板，其中T为类型参数 T max(T t1,T t2) //定义函数模板，max(T t1,T t2)为模板形参表 { cout<<"调用模板函数.\n"; return (t1>t2)?t1:t2; } int max(int x,int y) { cout<<"调用非模板函数.\n"; return (x>y)?x:y; } int main() { int a=10,b=56; double x=50.34,y=4656.34; char c1='k',c2='n'; cout<<"max"<<"("<<a<<","<<b<<")"<<"="<<max(a,b)<<endl; //找到匹配的int型max函数，调用非模板函数 cout<<"max"<<"("<<x<<","<<y<<")"<<"="<<max(x,y)<<endl; //未找到匹配的int型max函数，调用模板函数 cout<<"max"<<"("<<c1<<","<<c2<<")"<<"="<<max(c1,c2)<<endl;//未找到匹配的int型max函数，调用模板函数 return 0; }
程序运行结果是：
调用非模板函数.
max(10,56)=56
调用模板函数.
max(50.34,4656.34)=4656.34
调用模板函数.
max(k,n)=n
