C++回顾（十四）—— 函数模板

14.1 概述

• 所谓函数模板(function template)，实际上是建立一个通用函数，其函数类型和形参类型不具体指定，用一个虚拟的类型来代表。这个通用函数就称为函数模板。
• 凡是函数体相同的函数都可以用这个模板来代替，不必定义多个函数，只需在模板中定义一次即可。在调用函数时系统会根据实参的类型来取代模板中的虚拟类型，从而实现了不同函数的功能。

14.2 函数模板语法

14.2.1 定义

14.2.2 调用

（1）隐式调用（自动类型推导）

（2）显式调用（指定类型）

示例代码：

#include <iostream>using namespace std;/*
int add(int x, int y)
{return x + y;
}double add(double x, double y)
{return x + y;
}*/template <typename T>    //声明虚拟类型T(作用域只局限于下面紧跟的一个函数)
T add(T x, T y)
{return x + y;
}template <typename T>
void show(T x)
{cout << x << endl;
}template <typename T1, typename T2>
void print(T1 x, T2 y)
{cout << x << y << endl;
}int main()
{cout << add(1, 2) << endl;       //隐式调用(自动数据类型推导)cout << add(1.11, 2.22) << endl;cout << add<int>(1, 'a') << endl;   //显示调用(指定转换为int类型)cout << add<char>(1, 'a') << endl;   //显示调用(指定转换为char类型)print(1, 'a');print<double, char>(1.11, 'a');show(1);return 0;
}

运行结果：

14.3 函数模板遇上函数重载

14.3.1 函数模板和普通函数区别

• 函数模板不允许自动类型转化
• 普通函数能够进行自动类型转换

14.3.2 函数模板和普通函数在一起调用规则

• 1 函数模板可以像普通函数一样被重载
• 2 C++编译器优先考虑普通函数
• 3 如果函数模板可以产生一个更好的匹配，那么选择模板
• 4 可以通过空模板实参列表的语法限定编译器只通过模板匹配

注意：普通函数和模板函数同时存在，优先调用普通函数

示例代码：

#include <iostream>using namespace std;int add(int x, int y)
{cout << "普通函数" << endl;return x + y;
}template <typename T>
T add(T x, T y)
{cout << "模板函数" << endl;return x + y;
}template <typename T>
void show(T x, T y)
{cout << x << y << endl;
}int main()
{cout << add(1, 'a') << endl;   //普通函数可以进行默认类型转换show<int>(1, 'a');             //模板函数没有默认的类型转换add(1, 2);                     //普通函数和模板函数同时存在，优先调用普通函数return 0;
}

运行结果：

14.4 函数模板机制

• 编译器并不是把函数模板处理成能够处理任意类的函数
• 编译器从函数模板通过具体类型产生不同的函数
• 编译器会对函数模板进行两次编译
• 在声明的地方对模板代码本身进行编译；在调用的地方对参数替换后的代码进行编译。