C++模板

泛型编程

泛型编程允许编写与类型无关的代码，从而实现代码的重用。模板是泛型编程的基础，通过编写模板函数或模板类来实现类型无关的逻辑。

函数模板

函数模板代表一个函数家族，与类型无关。实际使用时，模板通过传递不同的类型参数生成具体的函数版本。

template<typename T1, typename T2, ..., typename Tn>
返回类型 函数名(参数列表);

template 和 typename 为关键字。
T1, T2, …, Tn 为模板形参名字，typename 也可以用 class 替代，但建议使用 typename。

调用方法：

显式类型推导：

template<typename T>
void func(T param) {
    // 函数实现
}

// 调用
func<int>(10); // 显式指定类型为 int

隐式类型推导：

template<typename T>
void func(T param) {
    // 函数实现
}

// 调用
func(10); // 编译器根据实参推导类型为 int

普通函数与函数模板比较：

数据类型匹配：普通函数只能处理一种数据类型，而函数模板可以处理多种数据类型。
优先级：隐式类型推导优先使用普通函数，当普通函数不匹配时才使用函数模板。
构建时间：函数模板在调用时构建，普通函数在编译时已构建完成。
类型转换：普通函数支持自动类型转换，而函数模板不进行自动类型转换。

类模板

类模板用于定义那些数据成员和成员函数类型不同的类。模板本身是蓝图，编译器用模板生成特定类型的类。

编译阶段：

模板定义检查：
- 检查模板定义的语法和逻辑错误，例如遗漏的分号。
模板实例化检查：
- 在实例化期间，编译器检查所有调用的有效性，确保实例化的类型支持所需操作。

#include <iostream>
using namespace std;

// 类模板
template<typename T>
class Box {
public:
    Box(T val) : value(val) {}
    
    void show() {
        cout << value << endl;
    }
    
private:
    T value;
};

int main() {
    Box<int> intBox(123);
    Box<string> strBox("Hello, Template");

    intBox.show();  // 输出: 123
    strBox.show();  // 输出: Hello, Template

    return 0;
}

总结

函数模板：用于定义泛型函数，支持显式和隐式类型推导，可处理多种数据类型。
类模板：用于定义泛型类，编译器生成特定类型的类，编译过程包括定义检查和实例化检查。