函数模板
模板的意义:对类型进行参数化
模板类型参数
c++使用class、typename关键字定义模板类型参数
- 函数模板:不进行编译,因为类型还不知道
template <typename T>//定义一个模板参数列表
bool compare(T a,T b)//compare是一个函数模板
{cout<<"template compare"<<endl;return a>b;
}
- 函数模板的实例化:从函数调用点开始进行实例化
- compare<int>是函数名
- compare只是模板名称
- 故下述代码是对compare<int>函数的调用
compare<int>(1,2);
- 模板函数:函数模板被实例化后的模板函数,才是要被编译器所编译的
/*模板函数:在函数调用点,编译器用用户指定的类型,从原模板实例化一份函数代码出来bool compare(int a,int b){cout<<"template compare"<<endl;return a>b;}*/
-
模板的实参推演:根据用户传入参数的实参类型,来推导出模板类型参数的具体类型
//模板的实参推演compare(3,4);
完整代码
template <typename T>//定义一个模板参数列表
bool compare(T a,T b)//compare是一个函数模板
{cout<<"template compare"<<endl;return a>b;
}void test()
{compare<int>(1,2);/*模板函数:在函数调用点,编译器用用户指定的类型,从原模板实例化一份函数代码出来bool compare(int a,int b){cout<<"template compare"<<endl;return a>b;}*/compare<double>(3.4,2.1);/*bool compare(double a,double b){cout<<"template compare"<<endl;return a>b;}*///模板的实参推演compare(3,4);
}
模板的特例化
void test()
{compare("aaa","bbb");/*实例化后的模板函数bool compare(const char* a,const char* b)//compare是一个函数模板{cout<<"template compare"<<endl;return a>b;}*/
}
如上代码所示,上述代码实例后的代码运行后显然是错误的,因为对于char*类型的变量来说,其return a>b返回的结果是它们所指向的内存地址的大小关系,而并不是我们想要的ASCII大小,这是因为指针本身就是一个地址值,其大小关系与其指向的内存空间大小关系一致。
如果要比较两个字符串的大小关系,应该使用字符串比较函数(如
strcmp
)来进行比较。这些函数将会比较两个字符串的内容,而不是它们对应的指针地址。
我们想要的真正代码应该为:
bool compare(const char* a,const char* b)//compare是一个函数模板{return strcmp(a>b)>0;}
因此,对于这种情况,需要对模板进行特例化,可以使得当我们调用char*类型的模板函数。
template <typename T>//定义一个模板参数列表
bool compare(T a,T b)//compare是一个函数模板
{cout<<"template compare"<<endl;return a>b;
}//针对compare函数模板,提供const char*类型的特例化版本
template<>
bool compare(const char* a,const char* b)
{cout<<"compare<const char*> template"<<endl;return strcmp(a,b)>0;
}
测试
void test()
{compare(1,2);compare("aaa","bbb");/*bool compare(const char* a,const char* b)//compare是一个函数模板{cout<<"template compare"<<endl;return strcmp(a>b)>0;}*/
}
需要注意的是,函数模板的特例化实现前提是必须要有函数模板
模板非类型参数
模板的非类型参数只能使用,不能修改,必须是整数类型(地址、引用都可)
//T是一个类型参数,SIZE为非类型参数
template <typename T,int SIZE>
void sort(T* arr)
{for(int i=0;i<SIZE-1;i++){for(int j=0;j<SIZE-1-i;j++){if(arr[j]>arr[j+1]){int tmp=arr[j];arr[j]=arr[j+1];arr[j+1]=tmp;}}}
}
测试
void test()
{int arr[]={12,5,7,8,9,5,4,6,2,5,3};const int size=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);sort<int,size>(arr);for(int a:arr){cout<<a<<" ";}cout<<endl;
}