1.函数模板
函数模板深入理解(本质):
-> 编译器从函数模板通过具体类型产生不同的函数。
-> 编译器会对函数模板进行两次编译,第一次对模板代码本身进行编译,第二次对参数替换后的代码进行编译。
注意事项:
-> 函数模板本身不允许隐式类型转换。
-> 自动推导类型时,必须严格匹配(匹配严格,没有隐式类型转换,有点像函数重载)。
-> 显示类型指定时,能够进行隐式类型转换。
代码示例:函数模板的本质
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Test
{
Test(const Test&); //拷贝构造函数私有,不能随意使用,21行调用拷贝构造函数报错
public:
Test()
{
}
};
template < typename T >
void Swap(T& a, T& b)
{
T c = a;
a = b;
b = c;
}
typedef void(FuncI)(int&, int&);
typedef void(FuncD)(double&, double&);
typedef void(FuncT)(Test&, Test&);
int main()
{
FuncI* pi = Swap; // 编译器自动推导 T 为 int 函数指针
FuncD* pd = Swap; // 编译器自动推导 T 为 double 函数指针
cout << "pi = " << reinterpret_cast<void*>(pi) << endl; //指针类型间转换
cout << "pd = " << reinterpret_cast<void*>(pd) << endl; //指针类型间转换
return 0;
}
结果:
pi = 0x80487d0
pd = 0x80487f2
修改代码:
int main()
{
FuncI* pi = Swap; // 编译器自动推导 T 为 int 函数指针
FuncD* pd = Swap; // 编译器自动推导 T 为 double 函数指针
FuncT* pt = Swap; // 编译器自动推导 T 为 Test
cout << "pi = " << reinterpret_cast<void*>(pi) << endl; //指针类型间转换
cout << "pd = " << reinterpret_cast<void*>(pd) << endl; //指针类型间转换
cout << "pt = " << reinterpret_cast<void*>(pt) << endl;
return 0;
}
结果:编译出错
57-1.cpp: In instantiation of ‘void Swap(T&, T&) [with T = Test]’:
57-1.cpp:34:14: required from here
57-1.cpp:9:2: error: ‘Test::Test(const Test&)’ is private
Test(const Test&);
^
57-1.cpp:21:8: error: within this context
T c = a;
分析:
编译器会帮我们自动推导出函数的类型,自动推导类型时,必须严格匹配,没有隐式类型转换,隐式类型会报错。
2.多参数函数模板
函数模板可以定义任意多个不同的类型参数:
对于多参数函数模板:
-> 无法自动推导返回值类型。
-> 可以从左向右部分指定类型参数。
代码示例:多参数函数模板
// T1 = int, T2 = double, T3 = double
int r1 = Add<int>(0.5, 0.8); //部分指定类型
// T1 = int, T2 = float, T3 = double
int r2 = Add<int, float>(0.5, 0.8); //部分指定类型,编译器根据实参0.8推导double
// T1 = int, T2 = float, T3 = float
int r3 = Add<int, float, float>(0.5, 0.8); //显示声明
?
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template
< typename T1, typename T2, typename T3 >
T1 Add(T2 a, T3 b)
{
return static_cast<T1>(a + b);
}
int main()
{
// T1 = int, T2 = double, T3 = double
int r1 = Add<int>(0.5, 0.8);
// T1 = double, T2 = float, T3 = double
double r2 = Add<double, float>(0.5, 0.8);
// T1 = float, T2 = float, T3 = float
float r3 = Add<float, float, float>(0.5, 0.8);
cout << "r1 = " << r1 << endl; // r1 = 1
cout << "r2 = " << r2 << endl; // r2 = 1.3
cout << "r3 = " << r3 << endl; // r3 = 1.3
return 0;
}
结果:
r1 = 1 //函数返回值是int类型
r2 = 1.3 //函数返回值是double类型
r3 = 1.3 //函数返回值是float类型
分析:
多参数类型的函数模板,会默认指定第一个类型参数为工程中显示类型,还没定义类型的参数会默认跟第一个同类型。
3.重载函数模板
函数模板可以像普通函数一样被重载:
代码示例:函数模板重载
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >
T Max(T a, T b) //模板函数——求ab谁大(重载)
{
cout << "T Max(T a, T b)" << endl;
return a > b ? a : b;
}
int Max(int a, int b) //普通函数——求ab谁大
{
cout << "int Max(int a, int b)" << endl;
return a > b ? a : b;
}
template < typename T >
T Max(T a, T b, T c) //函数模板——求abc中谁大(重载)
{
cout << "T Max(T a, T b, T c)" << endl;
return Max(Max(a, b), c); //2次模板调用
}
//3个Max函数有重载关系,也能进行函数重载
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
//匹配的很好
cout << Max(a, b) << endl; // 普通函数 Max(int, int)
//提醒编译器优先使用
cout << Max<>(a, b) << endl; // 函数模板 Max<int>(int, int)
//匹配不好,用函数模板
cout << Max(3.0, 4.0) << endl; // 函数模板 Max<double>(double, double)
//3个参数
cout << Max(5.0, 6.0, 7.0) << endl; // 函数模板 Max<double>(double, double, double)
//这个例子好,有点迷惑人!'a'迷惑人,表现形式误解成char型
cout << Max('a', 100) << endl; // 普通函数 Max(int, int)
return 0;
}
?结果:
int Max(int a, int b)
2
T Max(T a, T b)
2
T Max(T a, T b)
4
T Max(T a, T b, T c)
T Max(T a, T b)
T Max(T a, T b)
7
int Max(int a, int b)
100
分析:
函数模板可以像普通函数一样被重载。
小结:
-> 函数模板通过具体类型产生不同的函数。
-> 函数模板可以定义任意多个不同的类型参数。
-> 函数模板中的返回值类型必须显示指定。
-> 函数模板可以像普通函数一样被重载。
|