泛型编程

定义：泛型编程（Generic Programming）最初提出时的动机很简单直接 —— 发明一种语言机制，能够帮助实现一个通用的标准容器库。所谓通用的标准容器库，就是要能够做到，比如用一个List类存放所有可能类型的对象这样的事；泛型编程让你编写完全一般化并可重复使用的算法，其效率与针对某特定数据类型而设计的算法相同。泛型即是指具有在多种数据类型上皆可操作的含义，与模板有些相似。STL巨大，而且可以扩充，它包含很多计算机基本算法和数据结构，而且将算法与数据结构完全分离，其中算法是泛型的，不与任何特定数据结构或对象类型系在一起。

泛型编程最初诞生于C++中，由Alexander Stepanov[2]和David Musser[3]创立。目的是为了实现C++的STL（标准模板库）。其语言支持机制就是模板（Templates）。模板的精神其实很简单：参数化类型。换句话说，把一个原本特定于某个类型的算法或类当中的类型信息抽掉，抽出来做成模板参数T。比如qsort泛化之后就变成了：

template<class RandomAccessIterator, class Compare>
void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

其中first，last这一对迭代器代表一个前闭后开区间，迭代器和前闭后开区间都是STL的核心概念。迭代器建模的是内建指针的接口（解引用、递增、递减等）、前闭后开区间是一个简单的数学概念，表示从first（含first）到last（不含last）的区间内的所有元素。此外，comp是一个仿函数（functor）。仿函数也是STL的核心概念，仿函数是建模的内建函数的接口，一个仿函数可以是一个内建的函数，也可以是一个重载了operator()的类对象，只要是支持函数调用的语法形式就可成为一个仿函数。
通过操作符重载，C++允许了自定义类型具有跟内建类型同样的使用接口；又通过模板这样的参数化类型机制，C++允许了一个算法或类定义，能够利用这样的接口一致性来对自身进行泛化。例如，一个原本操作内建指针的算法，被泛化为操纵一切迭代器的算法。一个原本使用内建函数指针的算法，被泛化为能够接受一切重载了函数调用操作符（operator()）的类对象的算法。

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本文作者：艾孜尔江
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