C++函数模板与类模板详解

"该资源主要介绍了C++中的模板特性，包括函数模板和类模板，以及它们在代码重用和类型参数化方面的应用。此外，还提及了标准模板库（STL）作为C++中模板应用的一个重要部分。" 在C++编程语言中，模板是一种强大的工具，它允许开发者编写通用的代码，以处理多种数据类型，从而提高代码的可复用性和灵活性。主要分为两类：函数模板和类模板。 1. 函数模板 函数模板是用于创建可以处理不同数据类型的一组函数。在没有函数模板的情况下，我们通常需要为每种数据类型编写单独的函数，如示例中的`max`函数。但通过使用函数模板，我们可以定义一个通用的`max`函数，编译器会根据传入参数的类型自动实例化相应的函数。例如： ```cpp template <class T> T max(T a, T b) { return a > b ? a : b; } ``` 这个模板函数可以处理整型、浮点型甚至字符型的数据，无需为每种类型编写单独的函数。 2. 类模板 类模板则允许我们在类的定义中使用类型参数，使得一个类可以适用于多种数据类型。类模板实例化时，会生成一个特定类型的具体类。例如，一个简单的栈类模板可以这样定义： ```cpp template <class T> class Stack { public: Stack(int = 10); ~Stack(); int push(const T &); int pop(T &); int isEmpty() { return top == -1; } // ... private: T *stackPtr; int top; // ... }; ``` 在这个例子中，`Stack`类可以用来存储任何类型`T`的元素，如整数、浮点数或者自定义类型。实例化时，如`Stack<int>`或`Stack<std::string>`，会创建一个针对指定类型的具体栈类。 3. 标准模板库（STL） C++的标准模板库（STL）是模板技术广泛应用的一个体现，它包含了一系列模板容器（如`vector`、`list`、`set`等）、算法和迭代器，极大地提高了C++程序员的生产力。STL的主要组件都是基于模板的，这使得开发者能够方便地操作各种数据结构并应用通用的算法。 总结来说，模板是C++中实现泛型编程的关键机制，通过函数模板和类模板，我们可以编写出更加灵活和可复用的代码，同时STL的使用也大大简化了复杂数据结构和算法的实现。理解和掌握模板是成为一名高效C++开发者的必备技能。