C++模板深入解析：类模板与函数模板

"C++模板是C++语言中的一个重要特性，它允许程序员创建泛型代码，使得代码可以适用于多种数据类型，无需为每种类型都编写单独的函数或类。本文由黄邦勇帅撰写，适合已经对C++构造函数、类成员、类继承有一定基础的读者学习。文章涵盖了类模板、函数模板的形参与实参，模板的具体化（特化），模板实参推演，模板函数的匹配，类模板中的模板成员，模板与继承，模板与友元，以及typename关键字等内容。" C++模板是一种强大的工具，它允许开发者编写能够处理多种数据类型的代码。模板分为函数模板和类模板。函数模板允许创建一个通用的函数，该函数可以处理不同类型的数据，如上面提到的`swap`函数，通过模板化，可以轻松地交换任何类型的数据。类模板则用于创建可以接受不同类型参数的类。 1. **函数模板**：函数模板的定义通常以`template <typename T>`开头，`T`是类型参数，代表一种未知的类型。例如，一个简单的函数模板`template <typename T> void swap(T& a, T& b)`可以交换任何类型的数据。 2. **类模板**：类模板用来创建泛型类，如`template <typename T> class Stack`，这里的`Stack`可以存储`T`类型的数据。类模板可以包含模板成员函数，这些函数同样使用模板参数。 3. **形参与实参**：在模板中，`T`这样的类型参数被称为形参，当模板被实例化时，用户提供的具体类型称为实参。例如，`swap<int>(a, b)`中，`int`就是实参。 4. **模板具体化（特化）**：模板具体化允许为特定类型提供定制的实现。如果通用模板不能满足特定需求，可以为特定类型创建一个专门的版本。 5. **模板实参推演（模板参数类型推断）**：编译器可以根据函数调用中的实际参数类型自动推断模板参数类型，简化编程。 6. **模板函数的匹配**：在选择模板实例化时，编译器会根据函数调用的参数类型尝试匹配最合适的模板。 7. **typename关键字**：在模板中，typename用于声明类型参数，告诉编译器后面的标识符是一个类型名，而不是一个成员名。 8. **模板与继承**：模板类可以作为基类，派生类也可以有自己的模板参数，形成多层模板继承。 9. **模板与友元**：模板可以用于声明友元函数或类，允许友元访问模板类的私有和保护成员。 学习模板是深入理解C++的关键，它能提高代码的复用性和灵活性。参考文献中列举的书籍，如《C++ Primer Plus》等，都是学习C++模板的优秀资料。理解并熟练运用模板，将有助于提升C++编程能力。