函數模板( Function templates)
模板(Templates)使得我們可以生成通用的函數,這些函數能夠接受任意數據類型的參數,可返回任意類型的值,而不需要對所有可能的數據類型進行函數重載。這在一定程度上實現了宏(macro)的作用。它們的原型定義可以是下面兩種中的任何一個:
template <class identifier> function_declaration;
template <typename identifier> function_declaration;
上面兩種原型定義的不同之處在關鍵字class 或 typename的使用。它們實際是完全等價的,因為兩種表達的意思和執行都一模一樣。
例如,要生成一個模板,返回兩個對象中較大的一個,我們可以這樣寫:
template <class GenericType>
GenericType GetMax (GenericType a, GenericType b) { return (a>b?a:b); }
在第一行聲明中,我們已經生成了一個通用數據類型的模板,叫做GenericType。因此在其后面的函數中,GenericType 成為一個有效的數據類型,它被用來定義了兩個參數a和 b ,並被用作了函數GetMax的返回值類型。
GenericType 仍沒有代表任何具體的數據類型;當函數 GetMax 被調用的時候,我們可以使用任何有效的數據類型來調用它。這個數據類型將被作為pattern來代替函數中GenericType 出現的地方。用一個類型pattern來調用一個模板的方法如下:
function <type> (parameters);
例如,要調用GetMax 來比較兩個int類型的整數可以這樣寫:
int x,y;
GetMax <int> (x,y);
因此,GetMax 的調用就好像所有的GenericType 出現的地方都用int 來代替一樣。
這里是一個例子:
// function template #include <iostream.h> template <class T> T GetMax (T a, T b) { T result; result = (a>b)? a : b; return (result); } int main () { int i=5, j=6, k; long l=10, m=5, n; k=GetMax(i,j); n=GetMax(l,m); cout << k << endl; cout << n << endl; return 0; |
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(在這個例子中,我們將通用數據類型命名為T 而不是 GenericType ,因為T短一些,並且它是模板更為通用的標示之一,雖然使用任何有效的標示符都是可以的。)
在上面的例子中,我們對同樣的函數GetMax()使用了兩種參數類型:int 和 long,而只寫了一種函數的實現,也就是說我們寫了一個函數的模板,用了兩種不同的pattern來調用它。
如你所見,在我們的模板函數 GetMax() 里,類型 T 可以被用來聲明新的對象
T result;
result 是一個T類型的對象, 就像a 和 b一樣,也就是說,它們都是同一類型的,這種類型就是當我們調用模板函數時寫在尖括號<> 中的類型。
template <class T> // 最常用的:一個class 參數。
template <class T, class U> // 兩個class 參數。
template <class T, int N> // 一個class 和一個整數。
template <class T = char> // 有一個默認值。
template <int Tfunc (int)> // 參數為一個函數。