函数模板的概念和意义
发散性问题
C++中有几种交换变量的方法？
定义宏代码块 VS 定义函数
编程实验
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
#define SWAP(t,a,b) \
do \
{ \
t c = a; \
a = b; \
b = c; \
}while(0)
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
SWAP(int, a, b);
cout << "a=" << a << endl;
cout << "b=" << b << endl;
double m = 3;
double n = 5;
SWAP(double, m, n);
cout << "m=" << m << endl;
cout << "n=" << n << endl;
return 0;
}
利用定义宏代码块的方法看上去很完美，但是宏是预处理器处理的程序单元，后续出场的编译器根本不知道宏的存在，因此不推荐用宏来完成类似函数的功能。因为不安全。
直接定义函数
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
void Swap(int& a, int& b)
{
int c = a;
a = b;
b = c;
}
void Swap(double& a, double& b)
{
double c = a;
a = b;
b = c;
}
void Swap(string& a, string& b)
{
string c = a;
a = b;
b = c;
}
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
Swap(a, b);
cout << "a=" << a << endl;
cout << "b=" << b << endl;
double m = 3;
double n = 5;
Swap(m, n);
cout << "m=" << m << endl;
cout << "n=" << n << endl;
string s1 = "hello";
string s2 = "world";
Swap(s1,s2);
cout << "s1=" << s1 << endl;
cout << "s2=" << s2 << endl;
return 0;
}
定义宏代码块
-优点：代码复用，适合所有的类型
-缺点：编译器不知道宏的存在，缺少类型检查
定义函数
-优点：真正的函数调用，编译器对类型进行检查
-缺点：根据类型重复定义函数，无法代码复用
泛型编程
-不考虑具体数据类型的编程方式
对于Swap函数可以考虑下面的泛型写法
void Swap(T& a, T& b)
{
T t = a;
a = b;
b = t;
}
Swap泛型写法中的T不是一个具体的数据类型，而是泛指任意的数据类型
函数模板
C++中泛型编程
-函数模板
一种特殊的函数可用不同类型进行调用
看起来和普通函数很相似，区别是类型可被参数化
template <typename T>
void Swap(T& a, T& b)
{
T t = a;
a = b;
b = t;
}
函数模板的语法规则
-template关键字用于声明开始进行泛型编程
-typename关键字用于声明泛指类型
template告诉编译器开始泛型编程
typename T 告诉编译器T是一个泛指类型
函数模板的使用
-自动类型推导调用
-具体类型显示调用
int a = 0;
int b = 1;
Swap(a,b) //自动推导
float c = 2;
float d = 3;
Swap<float>(c,d); //显示调用
函数模板初探：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template<typename T>
void Swap(T& a, T& b)
{
T c = a;
a = b;
b = c;
}
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
Swap(a, b); //等价于Swap<int>(a,b)
cout << "a=" << a << endl;
cout << "b=" << b << endl;
double m = 3;
double n = 5;
Swap(m, n); //等价于Swap<double>(m,n)
cout << "m=" << m << endl;
cout << "n=" << n << endl;
string s1 = "hello";
string s2 = "world";
Swap<string>(s1,s2); //等价于Swap(s1,s2)
cout << "s1=" << s1 << endl;
cout << "s2=" << s2 << endl;
return 0;
}
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template<typename T>
void Swap(T& a, T& b)
{
T c = a;
a = b;
b = c;
}
template<typename T>
void sort(T a[], int len)
{
for(int i=0;i<len; i++)
{
for(int j=i; j<len; j++)
{
if(a[i] > a[j])
{
Swap(a[i],a[j]);
}
}
}
}
template<typename T>
void println(T a[],int len)
{
for(int i=0; i<len; i++)
{
cout << a[i] << ",";
}
cout << endl;
}
int main()
{
int a[]={5,3,2,4,1};
println(a,5);
sort(a,5);
println(a,5);
string s[]={"Java","C++","Ruby","Pascal","Basic"};
println(s,5);
sort(s,5);
println(s,5);
return 0;
}
小结：
函数模板是泛型编程在C++中的应用方式之一
函数模板能够根据实参对参数类型进行推导
函数模板支持显示的指定参数类型
函数模板是C++中重要的代码复用方式
