C++模板与STL：代码重用与泛型编程详解

第七章 "模板与STL" 是C++编程中关键的章节，由张潇老师在机电与信息工程学院计算机系授课。本章主要聚焦于模板（template），这是一种强大的C++特性，它支持泛型编程，即设计与特定数据类型无关的通用代码。模板是C++中实现代码复用和提高软件开发效率的关键工具，使得程序员可以编写一次代码，适应多种数据类型，从而减少冗余并简化代码。 在讲解模板时，首先介绍了函数模板的概念，它是函数的一种抽象形式，允许程序员为不同类型的数据定义单一的函数接口。例如，通过一个函数模板`min`，可以编写一个通用的最小值查找函数，适用于`int`、`double`、`float`和`long`等不同类型数组，无需为每种类型单独编写函数，如示例中所示： ```cpp template <typename T> T min(T a[], int n) { T t = a[0]; for (int i = 1; i < n; i++) { if (t > a[i]) t = a[i]; } return t; } ``` 接下来，章节深入探讨了类模板，如`Compare_int`和`Compare_float`，这两个类模板提供了一个通用的比较类结构，可以根据传入的不同数据类型（整数或浮点数）进行最大值和最小值的比较。这样就避免了为每种数据类型创建单独的类。 然而，C++作为强类型语言，如果需要针对不同数据类型编写相似功能的函数或类，通常会增加代码量和复杂性。模板的存在解决了这个问题，通过在编译期间根据实际类型进行替换，使得在运行时可以处理不同类型的对象，实现了类型安全的同时，又保持了代码的简洁和复用。 第七章不仅涵盖了函数模板和类模板的基本概念，还展示了如何利用模板来提升代码的可读性、可维护性和复用性，是C++程序员理解和掌握面向对象编程中重要泛型编程技术的必经之路。学习这一章后，开发者将能更好地应对不同数据类型的编程需求，显著提高编程效率。