函數模板做函數參數

一、函數模板申明、生成及注意事項

1.1函數模板申明

函數模板可以用來創建一個通用的函數，以支持多種不同的形參，避免重載函數的函數體重復設計。它的最大特點是把函數使用的數據類型作為參數。

函數模板的聲明形式為：

　　template<typename 數據類型參數標識符>

　　<返回類型><函數名>(參數表)

　　　　{

   　　　　 函數體

　　　　}

　　其中，template是定義模板函數的關鍵字；template后面的尖括號不能省略；typename（或class)是聲明數據類型參數標識符的關鍵字，用以說明它后面的標識符是數據類型標識符。這樣，在以后定義的這個函數中，凡希望根據實參數據類型來確定數據類型的變量，都可以用數據類型參數標識符來說明，從而使這個變量可以適應不同的數據類型。

函數模板只是聲明了一個函數的描述即模板，不是一個可以直接執行的函數，只有根據實際情況用實參的數據類型代替類型參數標識符之后，才能產生真正的函數。關鍵字typename也可以使用關鍵字class，這時數據類型參數標識符就可以使用所有的C++數據類型。

1.2模板函數的生成

　　函數模板的數據類型參數標識符實際上是一個類型形參，在使用函數模板時，要將這個形參實例化為確定的數據類型。將類型形參實例化的參數稱為模板實參，用模板實參實例化的函數稱為模板函數。模板函數的生成就是將函數模板的類型形參實例化的過程。

1.3函數模板使用應注意問題

　　1)函數模板允許使用多個類型參數，但在template定義部分的每個形參前必須有關鍵字typename或class，即：

　　　　template<class 數據類型參數標識符1，…，class 數據類型參數標識符n>

　　　　<返回類型><函數名>(參數表)

　　　　{

     　　　　函數體

　　　　}

　　2)在template語句與函數模板定義語句<返回類型>之間不允許有別的語句。如下面的聲明是錯誤的：

template<class T>
int I;
T min(T x,T y)

{

   函數體

}

　　3)模板函數類似於重載函數，但兩者有很大區別：函數重載時，每個函數體內可以執行不同的動作，但同一個函數模板實例化后的模板函數都必須執行相同的動作。

二、函數模板的調用

函數模板調用通常有兩種調用方式：

　　1）myswap<float>(a,b);//顯示類型調用；

　　2）myswap(a,b);//自動數據類型推導；

三、函數模板做參數實例

　　3.1對一個數組進行排序，未使用模板

#include<iostream>
using namespace std;

//排序整型數組、字符串數組
int mySort(int *arr, int len)
{
    int tmp = 0;
    if (arr==NULL)
    {
        return -1;
    }
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        
        for (int j = i+1; j < len; j++)
        {
            if (arr[i]<arr[j])
            {
                tmp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = tmp;
            }
        }
    }

    return 0;
}
int myPrint(int *arr,int len)
{
    
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << arr[i] << "    " ;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}
void main()
{
    int arr[] = {11,33,4,55,66,78,98};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(*arr);
    printf("排序之前\n");
    myPrint(arr,size);
    printf("排序之后\n");
    mySort(arr, size);
    myPrint(arr,size);
    system("pause");
}

3.2函數模板做參數實例

#include<iostream>
using namespace std;

//排序整型數組、字符串數組
template<typename T,typename T2>
int mySort(T *arr, T2 len)
{
    T tmp = 0;
    if (arr==NULL)
    {
        return -1;
    }
    for (T i = 0; i < len; i++)
    {
        
        for (T j = i+1; j < len; j++)
        {
            if (arr[i]<arr[j])
            {
                tmp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = tmp;
            }
        }
    }

    return 0;
}
template<typename T, typename T2>
int myPrint(T *arr,T len)
{
    
    for (T i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << arr[i] << "    " ;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}
void main()
{
    int arr[] = {11,33,4,55,66,78,98};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(*arr);
    printf("排序之前\n");
    myPrint<int ,int >(arr,size);//顯示調用
    printf("排序之后\n");
    mySort(arr, size);//自動調用
    myPrint<int,int>(arr,size);
    system("pause");
}

 四、函數模板與普通函數的差異

　　1）函數模板不允許自動類型轉換；

　　2）普通函數能夠進行自動類型轉換。

　　函數模板可以像普通函數一樣被重載，如果一個程序中同時存在函數模板和普通函數，C++編譯器有限考慮調用普通函數，如果函數模板可以產出更好的匹配，則選擇函數模板。

#include<iostream>
using namespace std;

int Max(int a, int b)
{
    cout << "int max(int a,int b)" << endl;
    return a > b ? a : b;
}

template<typename T>
T Max(T a, T b)
{
    cout << "T max(T a,T b)" << endl;
    return a > b ? a : b;
}

template<typename T>
T Max(T a, T b, T c)
{
        cout << "T Max(T a, T b, T c)" << endl;
        return a > b ? a : b;
}
void main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    cout << Max(a,b) << endl;//當函數模板和普通函數都符合調用規則，優先選擇普通函數
    cout << Max<>(a, b) << endl;//若顯示使用函數模板，則調用函數模板
    cout << Max(1.0, 2.0, 3.0) << endl;//函數的重載
    cout << Max('a', 100);//調用普通函數，可以隱式轉換
    system("pause");
}