C++ 模板

模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。

每个容器都有一个单一的定义，比如 向量，我们可以定义许多不同类型的向量，比如 vector <int> 或 vector <string>。

您可以使用模板来定义函数和类，接下来让我们一起来看看如何使用。

1 函数模板

模板函数定义的一般形式如下所示：

template <class type> ret-type func-name(parameter list)
{
   // 函数的主体
}

在这里，type 是函数所使用的数据类型的占位符名称，ret-type为返回类型，func-name为函数名称。这个名称可以在函数定义中使用。

下面是函数模板的实例，返回两个数中的最大值：

#include "pch.h"
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

template <typename T>
inline T Max(const T& a, const T &b)
{
    return (a) < (b) ? (b) : (a);
}

int main()
{
    int i = 39;
    int j = 20;
    cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl;

    double f1 = 13.5;
    double f2 = 20.7;
    cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl;

    string s1 = "Hello";
    string s2 = "World";
    cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl;

    return 0;
}

/*
输出结果：

Max(i, j): 39
Max(f1, f2): 20.7
Max(s1, s2): World
*/

2 类模板

正如我们定义函数s模板一样，我们也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示：

template <class type> class class-name 
{

}

在这里，type 是占位符类型名称，可以在类被实例化的时候进行指定。您可以使用一个逗号分隔的列表来定义多个泛型数据类型。

下面的实例定义了类 Stack<>，并实现了泛型方法来对元素进行入栈出栈操作：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <stdexcept>

using namespace std;

template <class T>
class Stack 
{
private:
    vector<T> elems;     // 元素 

public:
    void push(T const&);  // 入栈
    void pop();               // 出栈
    T top() const;            // 返回栈顶元素
    bool empty() const {       // 如果为空则返回真。
        return elems.empty();
    }
};

template <class T>
void Stack<T>::push(T const& elem)
{
    // 追加传入元素的副本
    elems.push_back(elem);
}

template <class T>
void Stack<T>::pop()
{
    if (elems.empty()) 
    {
        throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");
    }
    // 删除最后一个元素
    elems.pop_back();
}

template <class T>
T Stack<T>::top() const
{
    if (elems.empty()) 
    {
        throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");
    }
    // 返回最后一个元素的副本 
    return elems.back();
}

int main()
{
    try 
    {
        Stack<int>         intStack;  // int 类型的栈 
        Stack<string> stringStack;    // string 类型的栈 

        // 操作 int 类型的栈 
        intStack.push(7);
        cout << intStack.top() << endl;

        // 操作 string 类型的栈 
        stringStack.push("hello");
        cout << stringStack.top() << std::endl;
        stringStack.pop();
        stringStack.pop();
    }
    catch (exception const& ex) 
    {
        cerr << "Exception: " << ex.what() << endl;
        return -1;
    }
}

/*
输出结果：

Max(i, j): 39
Max(f1, f2): 20.7
Max(s1, s2): World
*/

3 C++ 中 typename 和 class 的区别

在 C++ Template 中很多地方都用到了 typename 与 class 这两个关键字，而且好像可以替换，是不是这两个关键字完全一样呢?

相信学习 C++ 的人对 class 这个关键字都非常明白，class 用于定义类，在模板引入 c++ 后，最初定义模板的方法为：

template<class T>

这里 class 关键字表明T是一个类型，后来为了避免 class 在这两个地方的使用可能给人带来混淆，所以引入了 typename 这个关键字，它的作用同 class 一样表明后面的符号为一个类型，这样在定义模板的时候就可以使用下面的方式了：

template<typename T>

C++ 模板

原文：https://www.cnblogs.com/linuxAndMcu/p/10397306.html