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函数模板和类模板

2023-07-13 20:02:51 深夜i -- --

函数模板类模板泛型编程模板参数类型推导

在C++编程语言中，函数模板和类模板是两个非常重要的概念。对于需要在多个地方使用相同的功能或者操作的程序员来说，函数模板和类模板可以大大地提高代码的可重用性和效率。下面我们将分别介绍函数模板和类模板的定义、使用以及优缺点。

函数模板是一个通用的函数，它可以用来处理多种类型的数据。定义函数模板非常简单，只需要使用template关键字和一个或多个类型参数即可。例如，我们可以定义一个用于计算两个数之和的函数模板：


template <typename T>
T add(T a, T b) {
  return a + b;
}

在这个函数模板中，我们用T表示类型参数。当我们调用add函数时，可以传递任意类型的参数，例如：


int a = 1;
int b = 2;
int c = add(a, b);
double x = 1.5;
double y = 2.5;
double z = add(x, y);

这个函数模板在处理整数和浮点数时都能正常工作。函数模板的优点在于它可以处理多种类型的数据，从而减少了代码的重复。但是它的缺点在于，由于它是在编译时期进行处理的，所以会增加编译时间。

类模板是一个通用的类，它可以用来定义多种类型的对象。定义类模板也很简单，只需要使用template关键字和一个或多个类型参数即可。例如，我们可以定义一个用于表示二叉树的类模板：


template <typename T>
class BinaryTree {
public:
  T value;
  BinaryTree* left;
  BinaryTree* right;
};

在这个类模板中，我们用T表示类型参数。当我们实例化一个BinaryTree对象时，可以指定具体的类型，例如：


BinaryTree<int>* tree1 = new BinaryTree<int>();
tree1->value = 1;
tree1->left = new BinaryTree<int>();
tree1->left->value = 2;
tree1->right = new BinaryTree<int>();
tree1->right->value = 3;
BinaryTree<double>* tree2 = new BinaryTree<double>();
tree2->value = 1.5;
tree2->left = new BinaryTree<double>();
tree2->left->value = 2.5;
tree2->right = new BinaryTree<double>();
tree2->right->value = 3.5;

这个类模板在处理整数和浮点数时都能正常工作。类模板的优点在于它可以定义多种类型的对象，从而减少了代码的重复。但是它的缺点在于，由于它是在编译时期进行处理的，所以会增加编译时间。

综上所述，函数模板和类模板都是非常重要的C++编程概念。它们可以大大地提高代码的可重用性和效率。同时，它们也有一些缺点，在使用时需要注意。程序员需要根据具体的情况选择合适的模板类型来使用。

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