一、模板函數重載：
函數重載是一個非常通用亦非常容易理解的編程基礎概念，既函數名相同而函數簽名不同的一組函數，在實際的調用中，編譯器會根據函數參數的不同自動選擇最為合適且最為特化的函數。在推演的過程中，如果出現多個函數均符合該調用規則，編譯器將根據其內置的特化規則，選擇最為特殊的函數作為候選函數。然而如果仍有多個候選函數的話，編譯器將報出二義性錯誤。和普通函數一樣，在C++中模板函數也同樣支持函數重載的功能，甚至可以將模板函數與普通函數混合在一起，以達到更為靈活的函數重載的效果。
在這里，我們對於函數重載的概念本身將不再做過多的贅述了，而是將重點放在模板函數重載的應用場景和應用技巧上。下面我將給出一個利用模板函數重載計算哈希值的代碼示例：
1 #include <stdio.h> 2 3 template<typename T> 4 int hash_code(T v) { 5 return v.hashCode() * 2; 6 } 7 8 template<typename T> 9 int hash_code(T* v) { 10 return v->hashCode(); 11 } 12 13 int hash_code(const int v) { 14 return v + 100; 15 } 16 17 class HashClass { 18 public: 19 HashClass(int v) : _v(v) {} 20 int hashCode() { 21 return _v + 200; 22 } 23 24 private: 25 int _v; 26 }; 27 28 int main() { 29 HashClass c1(10); //調用的是template<typename T> int hash_code(T v) 30 printf("The hash value is %d\n",hash_code(c1)); 31 HashClass c2(20); //調用的是template<typename T> int hash_code(T* v) 32 printf("The hash value is %d\n",hash_code(&c2)); 33 int i3 = 30; //調用的是int hash_code(const int v) 34 printf("The hash value is %d\n",hash_code(i3)); 35 return 0; 36 } 37 38 //The hash value is 420 39 //The hash value is 220 40 //The hash value is 130
在上面的示例代碼中，hash_code函數可以讓編譯器根據參數的不同選擇最為合適的候選函數。在這里模板函數和普通函數一同參與了函數重載。對於模板函數重載，主要應用於算法領域，既對於大多數的類型可以通過泛型算法以達到預期的效果，而對於特殊類型，則可以通過函數重載的方式，針對該類型實現另外一套更為高效的算法。
二、模板類特化：
對於模板類而言，也同樣存在和模板函數重載類似的應用場景，但是在模板類中則是以模板類特化的方式存在。在下面的示例代碼為生產者-消費者的任務緩沖隊列，當清空隊列中的已有元素時，亦需考慮如何釋放元素對象本身可能占用的系統資源。這里會根據不同的元素類型，給出不同的元素釋放類。
1 #include <stdio.h> 2 #include <vector> 3 4 using namespace std; 5 6 class Runnable { 7 public: 8 virtual void release() { 9 delete this; 10 } 11 }; 12 13 class Closable { 14 public: 15 virtual void close() { 16 _db.close(); 17 delete this; 18 } 19 private: 20 db_env _db; 21 }; 22 23 template<typename T> 24 class List { //1 25 public: 26 void clear() { 27 _taskList.clear(); 28 } 29 private: 30 vector<T> _taskList; 31 }; 32 33 template<typename T> 34 class List<T*> { //2 35 public: 36 void clear() { 37 for (int i = 0; i < _taskList.size(); ++i) 38 delete _taskList[i]; 39 _taskList.clear(); 40 } 41 private: 42 vector<T*> _taskList; 43 }; 44 45 template<> 46 class List<char*> { //3 47 public: 48 void clear() { 49 for (int i = 0; i < _taskList.size(); ++i) 50 delete [] _taskList[i]; 51 _taskList.clear(); 52 } 53 private: 54 vector<char*> _taskList; 55 }; 56 57 template<> 58 class List<Runnable*> { //4 59 public: 60 void clear() { 61 for (int i = 0; i < _taskList.size(); ++i) 62 _taskList[i]->release(); 63 _taskList.clear(); 64 } 65 private: 66 vector<Runnable*> _taskList; 67 }; 68 69 template<> 70 class List<Closable*> { //5 71 public: 72 void clear() { 73 for (int i = 0; i < _taskList.size(); ++i) 74 _taskList[i]->close(); 75 _taskList.clear(); 76 } 77 private: 78 vector<Runnable*> _taskList; 79 }; 80 81 int main() { 82 List<Runnable*> listRunnable; //調用No 4 83 List<Closable*> listClosable; //調用No 5 84 List<int> listInt; //調用No 1 85 List<int*> listIntPointer //調用No 2 86 List<char*> listCharPointer; //調用No 3 87 return 0; 88 }
在上面的代碼示例中，編譯器會根據模板參數的不同而選擇不同的模板類，然而這一切對於調用者而言又是完全透明的，如果今后再增加新的特殊類型時，僅需為該類型實現一個新的特化類即可。需要說明的，該代碼片段完全是為了演示這個C++模板特征而編寫的，僅供參考。