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C++模板参数简介

2023-06-22 13:52:56 深夜i 8 0

C++ 模板参数简介

C++模板是一种强大的工具，能够在编译时生成代码。模板在C++中广泛应用于各种库和框架的实现中，它们可以帮助我们编写更加通用和高效的代码。模板所需的参数叫做模板参数，它们是我们定义模板时需要指定的。在C++中，模板参数可以是类型、常量和函数。

类型参数是指用于描述函数、类或结构体的类型。例如，我们可以定义一个通用的函数，它可以接受任何类型的参数，并打印出该类型变量的值，如下所示：

template <typename T>
void print(T value)
  std::cout << value << std::endl;

在这个例子中，`typename T`就是一个类型参数，它告诉编译器我们将使用一个名为T的类型。这个函数可以打印出任何数据类型的值。

常量参数是指用于描述常量的值，常量参数可以是整数、字符或指针等类型。常量参数可以作为模板的参数来控制程序的行为。例如，我们可以编写一个通用的求幂函数，该函数接受两个常量参数–基数和指数，并计算幂运算的结果，如下所示：

template <int base, int exponent>
struct Pow
{
  static const int value = base * Pow<base, exponent - 1>::value;
};
template <int base>
struct Pow<base, 0>
  static const int value = 1;
;

在这个例子中，`int base`和`int exponent`是常量参数，它们告诉编译器我们需要使用两个整数。幂函数通过 `Pow` 结构进行计算，它使用递归算法来计算幂运算的结果。

函数参数是指函数指针或函数对象，函数参数用于描述函数的行为。例如，我们可以编写一个通用的排序函数，它接受一个函数指针或函数对象，来描述如何比较两个元素，如下所示：

template <typename T, typename Compare>
void sort(T* arr, int len, Compare cmp)
{
  for (int i = 0; i < len - 1; i++)
  {
    for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
    {
      if (cmp(arr[j], arr[j + 1]))
      {
        T temp = arr[j];
        arr[j] = arr[j + 1];
        arr[j + 1] = temp;
      }
    }
  }
}

在这个例子中，`typename Compare`是一个函数参数，它告诉编译器我们需要使用一个函数来比较两个元素。`sort` 函数将接受一个函数指针或函数对象作为其第三个参数，来描述如何比较两个元素。

总之，模板参数在C++中是非常广泛和强大的工具，可以使我们编写具有通用性和高效性的代码。类型参数、常量参数和函数参数可以用于实现各种算法和数据结构。当我们需要编写通用代码的时候，通过了解模板参数，可以使我们快速开发代码。

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