C++模板、类模板、函数模板详解都在这里了

1、引言
在写排序算法时，若是要写一个交换两个数据的函数，因为基本数据类型有int、float、double等等类型，因此针对每种数据类型可能咱们要写不少swap函数，这些函数除了传入的数据类型不一样，函数体结构大体相同。因此C++为了不让程序员写不少大量重复代码，设计了一种叫作“模板”的东西。咱们写程序时，先不指定什么类型，在调用时咱们再说明一下是什么类型，具体怎么实现接着往下看。

2、函数模板
一、定义
像开头所说，若是要对int、double类型的两个数进行交换咱们要写两个函数，但用函数模板时只须要写一个函数便可。模板定义以下：

template <typename T>
或者

template <class T>
其中，template是声明一个模板，typename是声明一个虚类型T，这个T能够代替int、double等基本数据类型，那为何还有class？由于最初是用class声明一个T来表示通用数据类型，但考虑到class会和“类”混淆，就改用typename进行定义，同时保留了class，这二者效果相同,但我我的比较习惯用class。

在进行声明模板以后下面就开始写模板的函数体了，例如交换函数，合起来就是：

template <class T>
void swap(T *p1,T *p2){
 T temp=*p1;
 *p1=*p2;
 *p2=temp;
}

这样就是一个完整的函数模板

二、调用
有两种方式使用模板

（1）自动类型推导：编译器会自动断定你传入的数据是什么数据类型，而后将T改为对应数据类型进行操做；

（2）本身声明数据类型进行调用，具体实现以下：

    //一、自动类型推导
    swap(a, b);
    cout << "a=" << a << endl;
    cout << "b=" << b << endl;
    //二、显示指定类型
    swap<int>(a, b);
    cout << "a=" << a << endl;
    cout << "b=" << b << endl;

什么时候必须本身声明数据类型呢？

那就是没有参数传递的时候。好比知识一个打印函数，没有参数传递，这里就不写代码了。

三、多个虚类型
前面是针对一个函数里面都是同一数据类型的，若是含有不一样数据类型，假若有两个：

template<class T1,class T2>
void func(T1 a,T2 b){....}
1
2
调用时能够自动识别类型也能够本身声明数据类型：

func<int,double>(1,3.14);
1
3、类模板
前面已经介绍了模板大体的做用，这里对类模板就不作过多说明，直接上干货：

一、定义
咱们定一个学生类

template<class T1,class T2,class T3>
class Student{
public:
 Student(T1 name,T2 age,T3 score){
 ..........
 }
 T1 m_Name;
 T2 m_Age;
 T3 m_Score;
}
二、调用
调用时必须指定输入了什么数据，也就是尖括号不能省略，这点与函数模板不同

Student<string,int,float>s("Tom",18,85.5);
1
4、类的函数模板
在类内定义的话就跟前面的函数模板同样，若是在类外定义，类外也要写上函数模板的形式：

template<class numType>
class Compare{
public:
 Compare(numType a,numType b){
 this->a=a;
 this->b=b;
 }
 //声明模板函数：
 numType max( );
private:
 numType a;
 numTypr b;
}
//类外定义模板函数
template<class numType>
numType Compare::max( ){
 return this->a>this->b?this->a:this->b;
 }

5、类做为数据类型传入
//定义Person1
class Person1 {
public:
    void showPerson1() {
        cout << "Person1 show" << endl;
    }
};
//定义Person2
class Person2 {
public:
    void showPerson2() {
        cout << "Person2 show" << endl;
    }
};
//定义类模板
template<class T>
class MyClass {
public:
    T obj;
    //类模板中的成员函数
    void func1() {
        obj.showPerson1();
    }
    void func2() {
        obj.showPerson2();
    }
};
//主函数
int main() {
    MyClass<Person1>m;
    m.func1();
    //m.func2();//会报错，由于“showPerson2”: 不是“Person1”的成员
    system("pause");
    return 0;
}

6、类模板与继承
若是父类是一个模板，子类继承父类模板的时候，不知道父类模板内存是多少，编译器就没法给子类分配内存，解决方案是给子类也加上模板，方案以下：

template<class T>
class Base {
    T m_Name;
};
//class Son :public Base { //错误，必须知道T的内存才能指定空间
class Son1:public Base<int>{ // 不灵活
};
//想要灵活指定父类中T的类型
template<class T1,class T2>
class Son2 :public Base<T2> {
public:
    T1 m_A;
};
int main() {
    //让子类的T为string，子类的T1为int
    Son2<int, string>s2;
    system("pause");
    return 0;
}

7、类模板与友元
前面也有过传入类对象到函数里面，若是这个函数须要用到对象里面的数据，而该数据有被设定为private(私有)就没法直接访问，此时又要用到友元函数的知识：

注意：类内添加友元函数后，若是没有对该友元函数进行声明，编译器认为你没有这个函数，会进行报错。

//先声明类和函数，防止编译器报错
template<class T1,class T2>
class Person;
template<class T1, class T2>
void printPerson(Person<T1, T2> p);

template<class T1,class T2>
class Person {
    //全局函数类外实现的声明
    friend void printPerson<>(Person<T1, T2> p);
public:
    Person(T1 name, T2 age) {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
private:
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};
//全局函数类外实现
template<class T1,class T2>
void printPerson(Person<T1, T2> p) {
    cout << "Name:" << p.m_Name << endl;
    cout << "Age:" << p.m_Age << endl;
}

以为有用记得顶一下哦_