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C++模板语法简介

2023-07-10 10:02:05 深夜i -- --

C++ 模板语法简介

C++是一种非常强大的编程语言，它支持模板语法，它为程序员提供了一种有效的方式来编写通用代码。模板语法允许程序员编写一个可以适用于任何类型数据的代码，而不必重复编写功能相同的代码。

C++的模板语法主要由函数模板和类模板两种类型组成。函数模板是定义在函数中的一段代码，在其中使用一个或多个模板参数。在调用函数时，编译器会为这些模板参数传递数据类型。类模板是定义在类中的一段代码，在其中使用一个或多个模板参数。在创建类对象时，编译器会为这些模板参数传递数据类型。

模板语法的使用非常简单，只需要在函数或类的声明前面加上一个“template”关键字，并在尖括号中列出模板参数即可。例如：


template <typename T>
void swap(T& a, T& b)
  T temp = a;
  a = b;
  b = temp;

这是一个简单的交换函数的模板代码，其中模板参数为 “T”，在函数调用时，编译器会根据传递进来的参数类型，自动推断模板参数类型。例如调用该函数，可以像下面这样：


int main() {
  int a = 10, b = 20;
  swap(a, b); // 自动推断 T 为 int
  return 0;
}

除了类型参数外，模板语法还支持非类型参数。非类型参数可以使整型、字符或指针等常量类型，它允许程序员在模板化的代码中使用常量值。例如：


template <int N>
struct Factorial {
  enum { value = N * Factorial<N - 1>::value };
};
template <>
struct Factorial<0> {
  enum { value = 1 };
};
int main() {
  printf("%d\n", Factorial<5>::value); // 输出 120
  return 0;
}

这个例子中，使用了递归模板，计算了一个数的阶乘。最后在主函数中调用时，传递了参数 5，编译器会展开递归，计算出结果 120。

在使用模板语法时，还有一些需要注意的地方。例如，如果在多个源文件中使用同一个函数模板，必须在所有文件中都定义该模板函数；如果定义模板函数时，函数体中使用了一个未知类型的指针变量，就需要使用 typename 关键字来进行声明等。

总之，模板语法是 C++ 中非常重要的一项功能，掌握它对程序员来说非常有帮助，可以提高编码效率和代码复用率。掌握模板语法，你将有能力写出更加通用和高效的代码。

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