泛型编程的基础——C++模板
2023-07-04 22:16:03
深夜i
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泛型编程
C++
模板
类型参数化
泛型函数
C++是一门支持模板（Template）的编程语言，模板是C++中重要的泛型编程工具。泛型编程是一种编写可重用代码的技术，可以在编写代码时脱离具体的数据类型，实现代码的高度可复用性。C++中的模板是泛型编程的基础，也是C++最强大的特性之一。
模板由两部分组成：模板定义和模板实例化。模板定义是模板的代码，它定义了一种通用的算法或数据结构。模板实例化则是将模板中的类型参数替换为真实的类型，生成具体的代码。模板中的类型参数可以是任意类型（包括基本类型和用户自定义类型）、常量和函数指针等。
使用模板可以将代码进行抽象，让程序员可以更加关注算法或数据结构的实现，而不需要关注具体的类型。比如，我们可以定义一个通用的排序函数：
template<typename T>
void sort(T arr[], int n){
for (int i = 0; i < n - 1; i++)
for (int j = i + 1; j < n; j++)
if (arr[i] > arr[j])
swap(arr[i], arr[j]);
}
这个函数可以用于排序任意类型的数组，只要这个类型支持比较运算符。如果我们要对一个整型数组进行排序，只需要这样调用：
int a[] = 3;
sort(a, 5);
如果我们要对一个字符串数组进行排序，只需要这样调用：
string b[] = "apple";
sort(b, 5);
甚至可以对一个自定义类型的数组进行排序，只需要在这个自定义类中重载比较运算符即可：
class Person{
public:
string name;
int age;
bool operator>(const Person &p) const
return age > p.age;
};
Person c[] = {"Tom", 18, "Mary"};
sort(c, 3);
通过使用模板，我们可以大大提高代码的可重用性和可扩展性，同时也可以降低代码重复的风险。但是，使用模板也需要注意一些细节，比如定义时注意模板参数类型的限制，避免出现不合法的参数类型；实例化时要选择合适的模板参数类型，避免不必要的类型转换等。在使用模板时，需要为泛型编程而付出更多的思考和努力，但是这也是一个很好的折衷——一次投入，多次受益。
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