c++函数模板---3

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模板从大体上，可以分为两种：函数模板和类模板。函数模板是算法库的基础，类模板是建立标准库容器和迭代器的基础。这一小节我们只介绍函数模板。

个人觉得，模板是C++对C的一个非常有力的扩充，即使我们不使用面向对象的机制，仅仅写面向过程的程序，它也是很有用的。因为它可以很大程度上避免了因为参数和函数返回值的类型不确定而引起的函数重载问题。

举一个例子，当我们要编写比大小的函数时，总会碰到这样的问题：函数形参的类型是不确定的：可以使两个int比较，也可以是int和double比 较等等。为了能调用各种类型的比较，唯一的办法就是编写大量的重载函数，让编译器自己判断具体使用哪个。但这样带来的问题很多：首先，必须要写大量的重载 函数；其次对于类型的匹配得非常小心，生怕出错；最后如果你想将大于变成小于，那么你的修改所有的重载函数。而有了模板之后，问题就变得简单多了。

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    template <typename T1,typename T2>
    int compare(const T1 &v1,const T2 &v2)
    {
        if(v1 < v2)
            return -;
        else if(v2 > v1)
            return ;
        else
            return ;  

其中，模板以关键字template开头，后接模板形参列表，列表中可以有任意个模板类型形参。模板类型形参在整个模板的作用域中，就能当做某一类型使用 了。整个列表用尖括号括起来。每个模板类型形参前面都要使用class或者typename。二者没有什么本质的区别，typename是后来加入到 C++标准的，一些比较老的程序可能只是用class。后面的定义跟一般的函数类似，不再重复了。
然后我们就可以使用compare函数来比较任何支持“<”操作的类型（不论是内置的，还是自定义）了。

注意，我们不能直接：cout<<big("abc","def")<<endl;因为char[]类型不支持“<”操作，而string支持。

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    cout<<compare(,2.3)<<endl;
    cout<<compare('a','x')<<endl;
    string s1 = "abc";
    string s2 = "def";
    cout<<compare(s1,s2)<<endl;  

下面说几点注意事项：

1.模板类型形参跟一般的形参类似，具有屏蔽外围变量类型的作用：例如：

那么在模板中，T表示的是模板类型，而不是double。

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    typedef double T;
    template <typename T>
    T foo(const T &val)
    {
        T tmp = val;
        return tmp;
    }  

2.模板形参的名字不能在模板内部重用：

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    typedef double T；
    template <typename T>
    T foo(const T &a)
    {
        //typedef double T；
        return a;
    }  

3.我们可以在模板内部定义自己的类型成员：

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    //使用迭代器打印容器元素
    template <typename T>
    void print_by_iter(T& c)
    {
        typename T::iterator iter = c.begin();
        while(iter != c.end())
        {
            cout<<*iter++<<"\t";
        }
    }  

这里面有两点要注意：首先，调用模板的实参类型必须有iterator。其次，最好在定义类型前加上typenme关键字告诉编译器，你指定的是一 个类型。在我们的例子中，不加的话也是能够顺利执行的，但对于有的情况，就必须加上了，比如：T::size_type  * p;

这句代码就有二义性了：如果size_type是一种类型，那么这里应该是声明了指向一个类型的指针的类型；如果它是一个对象，那么这里就是在做乘法运算。而编译器会默认的将它当做对象处理。

4.模板参数不必都是类型，我们也可以定义非类型模板形参。

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    //打印数组
    template <typename T,size_t N>
    void printValue(const T (&parm)[N])
    {
        for(std::size_t i = ;i != N ; i++)
            cout<<parm[i]<<endl;
    }  

由于函数类型是数组的引用，所以传递给函数的，并不是数组的首地址，而是把数组的类型与元素的个数一起当做一种“类型”。其中非类型模板会被常量代替。当模板内部需要时，就能使用了。

最后是几条关于编写模板的建议：

1.模板的形参使用const引用。因为使用引用，可以避免那些不能复制的类型不能调用模板（比如流），而且如果调用模板的对象比较大，那么可以省去复制的代价。

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    //输出到流
    template <typename T1,typename T2>
    T1& print(T1& s,T2 val)
    {
        s<<val<<endl;
        return s;
    }  

那么可以使用它向任意流中输出内容：

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    double dval = 0.88;
    float fval = -12.3;
    string oristr = "this is a test",desstr;
    ostringstream oss(desstr);
    ofstream outFile("result.dat");  

    print(cout,-);
    print(cout,dval);
    print(cout,oristr);  

    print(outFile,-);
    print(outFile,dval);
    print(outFile,fval);
    print(outFile,oristr);  

    print(oss,-);
    print(oss,dval);
    print(oss,fval);
    print(oss,oristr);  

    cout<<oss.str()<<endl;  

  而const则意味着你可以用常量调用这个函数：当没有const时：

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    template <typename T>
    int big(T &a,T &b)
    {
        if (a>b)
            return ;
        if (a<b)
            return ;
    }  

你只能使用：

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    int m = ;
    int n = ;
    cout<<big(m,n)<<endl;  

  而如果加上const：int big(const T &a,const T &b)那么就可以： cout<<big(1,2)<<endl;

2.函数体中的测试只用<比较。因为有些类型不一定支持>操作：比如，在我们的比较函数中，使用的是 if(v1<v2)...if(v2<v1)，而不是使用if(v1>v2)。其实，这是一种泛型编程的习惯。类似的习惯还有：可以用 “==”或者“!=”判断时，不用<一样。比如在for循环时，最好使用=！来当条件，而不是小于。