函式模板和模板函式

1.函式模板的宣告和模板函式的生成

1.1函式模板的宣告

函式模板可以用來建立乙個通用的函式，以支援多種不同的形參，避免過載函式的函式體重複設計。它的最大特點是把函式使用的資料型別作為引數。

函式模板的宣告形式為：

template

《返回型別》《函式名》(參數列)

其中，template是定義模板函式的關鍵字；template後面的尖括號不能省略；typename（或class)是宣告資料型別引數識別符號的關鍵字，用以說明它後面的識別符號是資料型別識別符號。這樣，在以後定義的這個函式中，凡希望根據實參資料型別來確定資料型別的變數，都可以用資料型別引數識別符號來說明，從而使這個變數可以適應不同的資料型別。例如：

template

t fuc(t x, int y)

如果主調函式中有以下語句：

double d;

int a;

fuc(d,a);

則系統將用實參d的資料型別double去代替函式模板中的t生成函式：

double fuc(double x,int y)

函式模板只是宣告了乙個函式的描述即模板，不是乙個可以直接執行的函式，只有根據實際情況用實參的資料型別代替型別引數識別符號之後，才能產生真正的函式。

關鍵字typename也可以使用關鍵字class，這時資料型別引數識別符號就可以使用所有的c++資料型別。

1.2.模板函式的生成

函式模板的資料型別引數識別符號實際上是乙個型別形參，在使用函式模板時，要將這個形參例項化為確定的資料型別。將型別形參例項化的引數稱為模板實參，用模板實參例項化的函式稱為模板函式。模板函式的生成就是將函式模板的型別形參例項化的過程。例如：

使用中應注意的幾個問題：

⑴ 函式模板允許使用多個型別引數，但在template定義部分的每個形參前必須有關鍵字typename或class，即：

template

《返回型別》《函式名》(參數列)

⑵ 在template語句與函式模板定義語句《返回型別》之間不允許有別的語句。如下面的宣告是錯誤的：

template

int i;

t min(t x,t y)

⑶ 模板函式類似於過載函式，但兩者有很大區別：函式過載時，每個函式體內可以執行不同的動作，但同乙個函式模板例項化後的模板函式都必須執行相同的動作。

2 函式模板的異常處理

函式模板中的模板形參可例項化為各種型別，但當例項化模板形參的各模板實參之間不完全一致時，就可能發生錯誤，如：

template

void min(t &x, t &y)

例子中的後兩個呼叫是錯誤的，出現錯誤的原因是，在呼叫時，編譯器按最先遇到的實參的型別隱含地生成乙個模板函式，並用它對所有模板函式進行一致性檢查，例如對語句

min(i, j)；

先遇到的實參i是整型的，編譯器就將模板形參解釋為整型，此後出現的模板實參j不能解釋為整型而產生錯誤，此時沒有隱含的型別轉換功能。解決此種異常的方法有兩種：

⑴採用強制型別轉換，如將語句min(i, j);改寫為min(i,int( j));

⑵用非模板函式過載函式模板

方法有兩種：

① 借用函式模板的函式體

此時只宣告非模板函式的原型，它的函式體借用函式模板的函式體。如改寫上面的例子如下：

template

void min(t &x, t &y)

執行該程式就不會出錯了，因為過載函式支援資料間的隱式型別轉換。

② 重新定義函式體

就像一般的過載函式一樣，重新定義乙個完整的非模板函式，它所帶的引數可以隨意。c++中，函式模板與同名的非模板函式過載時，應遵循下列呼叫原則：

• 尋找乙個引數完全匹配的函式，若找到就呼叫它。若引數完全匹配的函式多於乙個，則這個呼叫是乙個錯誤的呼叫。

• 尋找乙個函式模板，若找到就將其實例化生成乙個匹配的模板函式並呼叫它。

• 若上面兩條都失敗，則使用函式過載的方法，通過型別轉換產生引數匹配，若找到就呼叫它。

•若上面三條都失敗，還沒有找都匹配的函式，則這個呼叫是乙個錯誤的呼叫。

3.類中巢狀模版：

#include

using namespace std;

class x

};yyint;
yychar;
public:
x(int i, char c) : yint(i), ychar(c) 
void print()
};int main()

//內部類要通過具體的型別來例項化內部類，生成乙個具體的物件這樣才能在內部使用此類模版帶來的

//具體的類的好處。這樣就可以在內部使用此類了，對外隱藏了此類內部還有這些個功能。

#include using namespace std;

template class x
;yy;
public:
x(t t) 
void print() 
};template template x::y::y()
template template u& x::y::value()
template template void x::y::print()
template template x::y::~y()
int main()

要以其模版引數開頭，由外部向內部開始宣告模版引數

template template

void x::y::print()

要從外部開始寫起，寫清楚作用域，且不能引起歧義。

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