C++讲义：深入解析模板函数与类模板

"这是一份关于C++模板的讲义，主要涵盖了模板的基本概念、函数模板和类模板的介绍，适合武汉大学计算机学院C++课程的学习者参考。" 在C++编程语言中，模板是一种强大的工具，允许程序员创建能够处理多种数据类型的通用代码。这份讲义详细介绍了模板的概念和应用，旨在帮助学生理解和掌握这一关键特性。 1. **模板的概念**： 模板是C++中的一个重要特性，它提供了参数化多态性，即在编写代码时并不确定具体的数据类型，而是使用一种通用的形式来编写函数或类。这种通用形式被称为模板，它是一个蓝图，可以在编译时根据需要生成针对不同数据类型的函数或类。模板并不是实际存在的函数或类，而是一种用于生成它们的描述。在C++中，模板分为函数模板和类模板。 2. **函数模板与模板函数**： 函数模板是创建一系列具有相同功能但操作不同数据类型的函数的方法。例如，上述讲义中提到的`abs`函数，可以为整型和浮点型分别定义，而函数模板则可以将这两个版本合并成一个通用的定义。函数模板的定义通常以`template`关键字开始，后面跟着模板参数列表，然后是返回值类型和函数名称。模板参数列表中的`class`或`typename`标识符代表数据类型的占位符，当函数被实例化时，这些参数会被实际的数据类型替换。 ```cpp template<class T> T max(T x[], int len) { // 函数体 } ``` 这个例子展示了如何定义一个函数模板`max`，它接受一个数组和数组长度，返回数组中的最大值。`T`是模板参数，代表任何数据类型。 3. **类模板与模板类**： 类模板是类似的概念，但应用于类的定义。类模板可以创建一组相关类，每个类都处理特定的数据类型。通过实例化类模板，可以生成具有特定数据类型的类对象。类模板的实例化通常在声明或定义类时完成，通过提供模板参数的实际值。 ```cpp template <class T> class MyContainer { public: void add(T value); T get(int index); }; ``` 在这个例子中，`MyContainer`是一个类模板，它可以存储任意类型`T`的对象。 这份讲义深入浅出地介绍了C++模板的基础知识，包括其基本概念、函数模板和类模板的使用方法，对于学习C++的进阶特性，特别是泛型编程，是非常有价值的参考资料。通过理解并熟练运用模板，程序员可以编写更加灵活且复用性高的代码。