如何定义函数模板
C++中的泛型编程有函数模板与类模板，这章我们先来了解函数模板
函数模板是一种特殊的函数，可以使用不同的类型进行调用，对于功能相同的函数，不需要重复编写代码，并且函数模板与普通函数看起来很类似，区别就是类型可以被参数化
函数模板通过
template
与
typename(或者class)
两个关键字来定义，如下
上边就定义了一个变量交换的函数模板，在使用函数模板时有两种方式
- 自动类型推到调用 Swap(a, b)
- 具体类型显示调用 Swap<int>(a, b)
下边以代码来体验一下函数模板:
#include<iostream>using namespace std;template <class T>void Swap(T& a, T& b){ T tmp = a; a = b; b = tmp;}void main(){ int a = 10; int b = 20; Swap(a, b); //自动推到调用 //Swap<int>(a, b);//显示指定调用 cout << "a = " << a << " b = " << b << endl; float c = 12.3; float d = 23.4; //Swap(c, d); //自动推到调用 Swap<float>(c, d); //显示指定调用 cout << "c = " << c << " d = " << d << endl; system("pause");}
可以看到，我们使用函数模板，根据具体类型的参数化，就能适用于不同类型的变量交换，达到了代码复用的效果。
下边来深入理解下函数模板：
- 对于函数模板中使用的类型不同，编译器会产生不同的函数
- 编译器会对函数模板进行两次编译
- 第一次是对函数模板本身进行编译，包括语法检查等
- 第二次是对参数替换后的代码进行编译，这就相当于编译普通函数一样，进行类型规则检查等。
需要注意的是
- 函数模板是不允许隐式类型转换的，调用时类型必须严格匹配
传入不同类型会提示错误。
定义多个类型参数
函数模板还可以定义任意多个不同的类型参数，但是对于多参数函数模板：
- 编译器是无法自动推导返回值类型的
- 可以从左向右部分指定类型参数
#include <iostream>using namespace std;//class typename都可以使用template <class T1, class T2, typename T3>T1 add(T2 a, T3 b){ T1 ret; ret = static_cast<T1>(a + b); return ret;}void main(){ int c = 12; float d = 23.4; //cout << add(c, d) << endl; //error，无法自动推导函数返回值 cout << add<float>(c, d) << endl; //返回值在第一个类型参数中指定 cout << add<int, int, float>(c, d) << endl; system("pause");}
在上边的代码中，我们定义了多类型参数的函数模板，调用时需要注意的是函数返回值需要在第一个参数类型中显示指定，后边的类型可自动推导或显示指定。
函数模板也可以重载
函数模板跟普通函数一样，也可以被重载
- C++编译器优先考虑普通函数
- 如果函数模板可以产生一个更好的匹配，那么就选择函数模板
- 也可以通过空模板实参列表<>限定编译器只匹配函数模板
#include <iostream>using namespace std;template <typename T>void fun(T a){ cout << "void fun(T1 a)" << endl;}template <typename T1, typename T2>void fun(T1 a, T2 b){ cout << "void fun(T1 a, T2 b)" << endl;}void fun(int a, float b){ cout << "void fun(int a, float b)" << endl;}void main(){ int a = 0; float b = 0.0; fun(a); fun(a, b); //普通函数void fun(int a, float b)已经能完美匹配，于是调用普通函数 fun(b, a); //这个调用，函数模板有更好的匹配，于是调用函数模板 fun<>(a, b); //限定只使用函数模板 system("pause");}
从输出可以得到，编译器会优先去调用普通函数，但是当函数模板有更好的匹配时或使用限定符<>时，编译器就会去匹配函数模板。
总结
- 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
- 函数模板通过具体类型产生不同的函数
- 函数模板可以定义任意多个不同的类型参数
- 函数模板中的返回值类型必须显示指定
- 函数模板可以像普通函数一样重载
