函数模板

C++提供了函数模板(function template)。所谓函数模板,实际上是建立一个通用函数,其函数类型和形参类型不具体指定,用一个虚拟的类型来代表。这个通用函数就称为函数模板。凡是函数体相同的函数都可以用这个模板来代替,不必定义多个函数,只需在模板中定义一次即可。在调用函数时系统会根据实参的类型来取代模板中的虚拟类型,从而实现了不同函数的功能。看下面的例子就清楚了。

例4.7 将例4.6程序改为通过函数模板来实现。
#include <iostream>
using namespace std;
template<typename T>  //模板声明,其中T为类型参数
T max(T a,T b,T c) //定义一个通用函数,用T作虚拟的类型名
{
   if(b>a) a=b;
   if(c>a) a=c;
   return a;
}

int main( )
{
   int i1=185,i2=-76,i3=567,i;
   double d1=56.87,d2=90.23,d3=-3214.78,d;
   long g1=67854,g2=-912456,g3=673456,g;
   i=max(i1,i2,i3); //调用模板函数,此时T被int取代
   d=max(d1,d2,d3); //调用模板函数,此时T被double取代
   g=max(g1,g2,g3); //调用模板函数,此时T被long取代
   cout<<″i_max=″<<i<<endl;
   cout<<″f_max=″<<f<<endl;
   cout<<″g_max=″<<g<<endl;
   return 0;
}

运行结果与例4.5相同。为了节省篇幅,数据不用cin语句输入,而在变量定义时初始化。程序第3~8行是定义模板。

定义函数模板的一般形式为：
    template < typename T>  或  template <class T>
    通用函数定义  通用函数定义
在建立函数模板时,只要将例4.5程序中定义的第一个函数首部的int改为T即可。即用虚拟的类型名T代替具体的数据类型。在对程序进行编译时,遇到第13行调用函数max(i1,i2,i3),编译系统会将函数名max与模板max相匹配,将实参的类型取代了函数模板中的虚拟类型T。此时相当于已定义了一个函数:
int max(int a,int b,int c)
{
   if(b>a) a=b;
   if(c>a) a=c;
   return a;
}

然后调用它。后面两行(14,15行)的情况类似。

类型参数可以不只一个,可以根据需要确定个数。如
    template <class T1,typename T2>
可以看到,用函数模板比函数重载更方便,程序更简洁。但应注意它只适用于函数的参数个数相同而类型不同,且函数体相同的情况,如果参数的个数不同,则不能用函数模板。