C++——模版初阶:

如何实现一个通用的交换函数呢？

使用函数重载虽然可以实现，但是有以下几个不好的地方：

1. 重载的函数仅仅是类型不同，代码复用率比较低，只要有新类型出现时，就需要用户自己增加对应的函数

2. 代码的可维护性比较低，一个出错可能所有的重载均出错

那能否告诉编译器一个模子，让编译器根据不同的类型利用该模子来生成代码呢？

如果在C++中，也能够存在这样一个模具，通过给这个模具中填充不同材料(类型)，来获得不同材料的铸件(即生成具体类型的代码），那将会节省许多头发。巧的是前人早已将树栽好，我们只需在此乘凉。

泛型编程：编写与类型无关的通用代码，是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础。

函数模板代表了一个函数家族，该函数模板与类型无关，在使用时被参数化，根据实参类型产生函数的特定类型版本。

（2）函数模板格式

template<typename T1, typename T2,......,typename Tn>

返回值类型 函数名(参数列表){}

注意：typename是用来定义模板参数关键字，也可以使用class(切记：不能使用struct代替class)

（3）模版的原理：

上图的Swap(i,j)和Swap(x,y)不是同一个函数，其数据类型不同所以函数栈帧大小不同，指令不同，因此不是同一个函数。编译器会做一件很智能的事情，会根据函数的调用的参数类型推出T的类型，看到T的类型，就会实例化一个具体类型的函数代码，从底层来看模版和那些int和double……类型的函数代码是一样的，只是这些具体的int，double类型的代码是程序员写的，模版是只要我们写一个模版就可以了，编译器帮助我们生成对应的具体函数（如下图），这些调用的函数是不同的。推演实例化（推演是指推出T的具体类型是int还是double的，实例化是指用这个模板去生成对应的类型具体化的函数）函数参数定义的是对象，模版参数对应的是类型。

在编译器编译阶段，对于模板函数的使用，编译器需要根据传入的实参类型来推演生成对应类型的函数以供调用。比如：当用double类型使用函数模板时，编译器通过对实参类型的推演，将T确定为double类型，然后产生一份专门处理double类型的代码，对于字符类型也是如此。

（4）函数模板的实例化

用不同类型的参数使用函数模板时，称为函数模板的实例化。模板参数实例化分为：隐式实例化和显式实例化。

（5）模板参数的匹配原则

1️⃣一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在，而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函数

2️⃣对于非模板函数和同名函数模板，如果其他条件都相同，在调动时会优先调用非模板函数而不会从该模板产生出一个实例。如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数， 那么将选择模板

3️⃣模板函数不允许自动类型转换，但普通函数可以进行自动类型转换

3.类模版：

（1）引入：这类问题单纯这样是无法实现的

（2）类模版只能显式实例化（不能像函数模版那样推演

类模板实例化与函数模板实例化不同，类模板实例化需要在类模板名字后跟<>，然后将实例化的类型放在<>中即可，类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类。

————>例子

1️⃣：

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总结以上，模版的本质就是把我们要做的事情交给编译器让我们更轻松。