C++模板

模板基础

假如我们想求两个数字（整数或小数）的最大值，那么我们可以利用函数的重载来实现。

#include <iostream>

using namespace std;

//返回两数间的最大值
int max (int num1, int num2) {
    //比较num1和num2
    if (num1 >= num2) {
        return num1;
    } else {
        return num2;
    }
}

//返回两数间的最大值
double max (double num1, double num2) {
    //比较num1和num2
    if (num1 >= num2) {
        return num1;
    } else {
        return num2;
    }
}

int main()
{
    cout << "1和3的最大值：" << max(1, 3) << endl;
    cout << "1.1和3.3的最大值：" << max(1.1, 3.3) << endl;

    return 0;
}

运行结果：

 这样一来，我们在使用函数max时，传入的参数可以是int型也可以是double型。同理，如果要比较string、char、float等类型的最大值，我们也可以用重载的方式。这里就不一一写出了。

但是这样很繁琐，每有一种类型就需要重载一次。如果有100多种甚至1000多种怎么办呢？重载固然可以解决，但是代码量十分巨大。

因此C++提出了模板的概念。也就是说，在写函数的时候，可以不明确具体的返回类型和参数类型。

函数模板的定义以关键字template开始，后面跟着一个参数列表。每个参数前面必须加typename或class，即<typename typrParameter>或<class typrParameter>。

具体的例子见下：

#include <iostream>

using namespace std;
//定义一个模板T
template <typename T>
//也可以是template <class T>，但是class可能会与类的概念混淆，所以推荐使用typename

//返回两数间的最大值
//该函数的返回类型为T，两个参数类型也为T，也就是说，这三个的类型是一样的
 T maxValue (T value1, T value2) {
    if (value1 >= value2) {
        return value1;
    } else {
        return value2;
    }
}

int main()
{
    cout << "1和3的最大值：" << maxValue(1, 3) << endl;
    cout << "1.1和3.3的最大值：" << maxValue(1.1, 3.3) << endl;
    cout << "C字符串NBC和C字符串ABC的最大值：" << maxValue("ABC", "NBC") << endl;
    cout << "字符串NBC和字符串ABC的最大值：" << maxValue(string("ABC"), string("NBC")) << endl;

    return 0;
}

先来看一下运行结果：

 为什么第三行最大值的结果是ABC而不是NBC呢？

因为对于maxValue("ABC", "NBC")来说，里面参数是C字符串，C字符串可以看成一个数组，而两个数组名就代表着两个地址。所以这个函数比较的实际是两个地址而不是里面的值。因此我们可以使用string()的构造方法来构造字符串，这样一来就比较的是两个字符串。

模板类

同理，一个类也可以设置为模板类。看下面的例子：

#include <iostream>

using namespace std;
//定义一个模板T
template<typename T>
class MaxValue {
public:
    MaxValue(T value1, T value2){
        this->value1 = value1;
        this->value2 = value2;
    }
    T getMaxValue(){
        if (this->value1 >= this->value2) {
            return value1;
        } else {
            return value2;
        }
    }
private:
    T value1;
    T value2;
};

int main()
{
    MaxValue<int> m1(1,3);
    cout << "1和3的最大值：" << m1.getMaxValue() << endl;
    MaxValue<string> m2("ABC","NBC");
    cout << "字符串NBC和字符串ABC的最大值：" << m2.getMaxValue() << endl;

    return 0;
}

这里为了方便，没有实现类和main函数的分离。但是要注意，对于模板类有以下几个注意的地方：

• 模板类的类定义和类实现不分离。因为有的编译器不支持模板类定义和实现的分离。
• C++允许模板类指定一个默认的类型，如：template<typename T = int>将默认类型设置为int
• 每一次的实现前都要加template<typename T>
• 作用域解析运算符 ::前面不再是ClassName，而是ClassName<T>。比如上面的构造函数的实现为：

template<typename T>
MaxValue<T>::MaxValue(T value1, T value2){
    this->value1 = value1;
    this->value2 = value2;
}