类模板：
- x = 10、y = 10
- x = 12.88、y = 129.65
- x = “东京180度”、y = “北纬210度”
template<typename T1, typename T2> //这里不能有分号class Point{
public:Point(T1 x, T2 y): m_x(x), m_y(y){ }public:T1 getX() const; //获取x坐标void setX(T1 x); //设置x坐标T2 getY() const; //获取y坐标void setY(T2 y); //设置y坐标private:T1 m_x; //x坐标T2 m_y; //y坐标};
x 坐标和 y 坐标的数据类型不确定，借助类模板可以将数据类型参数化，这样就不必定义多个类了。
注意：模板头和类头是一个整体，可以换行，但是中间不能有分号。
上面的代码仅仅是类的声明，我们还需要在类外定义成员函数。在类外定义成员函数时仍然需要带上模板头，格式为：
template<typename 类型参数1 , typename 类型参数2 , …>
返回值类型 类名<类型参数1 , 类型参数2, ...>::函数名(形参列表){
//TODO:
}
第一行是模板头，第二行是函数头，它们可以合并到一行，不过为了让代码格式更加清晰，一般是将它们分成两行。
下面就对 Point 类的成员函数进行定义：
- template<typename T1, typename T2> //模板头
- T1 Point<T1, T2>::getX() const /*函数头*/ {
- return m_x;
- }
- template<typename T1, typename T2>
- void Point<T1, T2>::setX(T1 x){
- m_x = x;
- }
- template<typename T1, typename T2>
- T2 Point<T1, T2>::getY() const{
- return m_y;
- }
- template<typename T1, typename T2>
- void Point<T1, T2>::setY(T2 y){
- m_y = y;
- }
请读者仔细观察代码，除了 template 关键字后面要指明类型参数，类名 Point 后面也要带上类型参数，只是不加 typename 关键字了。另外需要注意的是，在类外定义成员函数时，template 后面的类型参数要和类声明时的一致。
使用类模板创建对象
上面的两段代码完成了类的定义，接下来就可以使用该类创建对象了。使用类模板创建对象时，需要指明具体的数据类型。请看下面的代码：
Point<int, int> p1(10, 20);Point<int, float> p2(10, 15.5);Point<float, char*> p3(12.4, "东京180度");
与函数模板不同的是，类模板在实例化时必须显式地指明数据类型，编译器不能根据给定的数据推演出数据类型。
除了对象变量，我们也可以使用对象指针的方式来实例化：
- Point<float, float> *p1 = new Point<float, float>(10.6, 109.3);
- Point<char*, char*> *p = new Point<char*, char*>(“东京180度”, “北纬210度”);
需要注意的是，赋值号两边都要指明具体的数据类型，且要保持一致。下面的写法是错误的：
//赋值号两边的数据类型不一致Point<float, float> *p = new Point<float, int>(10.6, 109);//赋值号右边没有指明数据类型Point<float, float> *p = new Point(10.6, 109);
综合示例
将上面的类定义和类实例化的代码整合起来，构成一个完整的示例，如下所示：
- #include <iostream>
- using namespace std;
- template<class T1, class T2> //这里不能有分号
- class Point{
- public:
- Point(T1 x, T2 y): m_x(x), m_y(y){ }
- public:
- T1 getX() const; //获取x坐标
- void setX(T1 x); //设置x坐标
- T2 getY() const; //获取y坐标
- void setY(T2 y); //设置y坐标
- private:
- T1 m_x; //x坐标
- T2 m_y; //y坐标
- };
- template<class T1, class T2> //模板头
- T1 Point<T1, T2>::getX() const /*函数头*/ {
- return m_x;
- }
- template<class T1, class T2>
- void Point<T1, T2>::setX(T1 x){
- m_x = x;
- }
- template<class T1, class T2>
- T2 Point<T1, T2>::getY() const{
- return m_y;
- }
- template<class T1, class T2>
- void Point<T1, T2>::setY(T2 y){
- m_y = y;
- }
- int main(){
- Point<int, int> p1(10, 20);
- cout<<“x=”<<p1.getX()<<“, y=”<<p1.getY()<<endl;
- Point<int, char*> p2(10, “东京180度”);
- cout<<“x=”<<p2.getX()<<“, y=”<<p2.getY()<<endl;
- Point<char*, char*> *p3 = new Point<char*, char*>(“东京180度”, “北纬210度”);
- cout<<“x=”<<p3->getX()<<“, y=”<<p3->getY()<<endl;
- return 0;
- }
函数模板：
在《C++函数重载》一节中，为了交换不同类型的变量的值，我们通过函数重载定义了四个名字相同、参数列表不同的函数，如下所示：
//交换 int 变量的值void Swap(int *a, int *b){
int temp = *a;*a = *b;*b = temp;}//交换 float 变量的值void Swap(float *a, float *b){
float temp = *a;*a = *b;*b = temp;}//交换 char 变量的值void Swap(char *a, char *b){
char temp = *a;*a = *b;*b = temp;}//交换 bool 变量的值void Swap(bool *a, bool *b){
char temp = *a;*a = *b;*b = temp;}
这些函数虽然在调用时方便了一些，但从本质上说还是定义了三个功能相同、函数体相同的函数，只是数据的类型不同而已，这看起来有点浪费代码，能不能把它们压缩成一个函数呢？
能！可以借助本节讲的函数模板。
我们知道，数据的值可以通过函数参数传递，在函数定义时数据的值是未知的，只有等到函数调用时接收了实参才能确定其值。这就是值的参数化。
在C++中，数据的类型也可以通过参数来传递，在函数定义时可以不指明具体的数据类型，当发生函数调用时，编译器可以根据传入的实参自动推断数据类型。这就是类型的参数化。
值（Value）和类型（Type）是数据的两个主要特征，它们在C++中都可以被参数化。
所谓函数模板，实际上是建立一个通用函数，它所用到的数据的类型（包括返回值类型、形参类型、局部变量类型）可以不具体指定，而是用一个虚拟的类型来代替（实际上是用一个标识符来占位），等发生函数调用时再根据传入的实参来逆推出真正的类型。这个通用函数就称为函数模板（Function Template）。
在函数模板中，数据的值和类型都被参数化了，发生函数调用时编译器会根据传入的实参来推演形参的值和类型。换个角度说，函数模板除了支持值的参数化，还支持类型的参数化。
一但定义了函数模板，就可以将类型参数用于函数定义和函数声明了。说得直白一点，原来使用 int、float、char 等内置类型的地方，都可以用类型参数来代替。
下面我们就来实践一下，将上面的四个Swap() 函数压缩为一个函数模板：
- #include <iostream>
- using namespace std;
- template<typename T> void Swap(T *a, T *b){
- T temp = *a;
- *a = *b;
- *b = temp;
- }
- int main(){
- //交换 int 变量的值
- int n1 = 100, n2 = 200;
- Swap(&n1, &n2);
- cout<<n1<<“, “<<n2<<endl;
- //交换 float 变量的值
- float f1 = 12.5, f2 = 56.93;
- Swap(&f1, &f2);
- cout<<f1<<“, “<<f2<<endl;
- //交换 char 变量的值
- char c1 = ‘A’, c2 = ‘B’;
- Swap(&c1, &c2);
- cout<<c1<<“, “<<c2<<endl;
- //交换 bool 变量的值
- bool b1 = false, b2 = true;
- Swap(&b1, &b2);
- cout<<b1<<“, “<<b2<<endl;
- return 0;
- }
#include <iostream>using namespace std;template<typename T> void Swap(T &a, T &b){
T temp = a;a = b;b = temp;}int main(){
//交换 int 变量的值int n1 = 100, n2 = 200;Swap(n1, n2);cout<<n1<<", "<<n2<<endl;//交换 float 变量的值float f1 = 12.5, f2 = 56.93;Swap(f1, f2);cout<<f1<<", "<<f2<<endl;//交换 char 变量的值char c1 = 'A', c2 = 'B';Swap(c1, c2);cout<<c1<<", "<<c2<<endl;//交换 bool 变量的值bool b1 = false, b2 = true;Swap(b1, b2);cout<<b1<<", "<<b2<<endl;return 0;}
引用不但使得函数定义简洁明了，也使得调用函数方便了很多。整体来看，引用让编码更加漂亮。
下面我们来总结一下定义模板函数的语法：
template <typename 类型参数1 , typename 类型参数2 , ...> 返回值类型 函数名(形参列表){
//在函数体中可以使用类型参数
}
类型参数可以有多个，它们之间以逗号,分隔。类型参数列表以< >包围，形式参数列表以( )包围。
typename关键字也可以使用class关键字替代，它们没有任何区别。C++ 早期对模板的支持并不严谨，没有引入新的关键字，而是用 class 来指明类型参数，但是 class 关键字本来已经用在类的定义中了，这样做显得不太友好，所以后来 C++ 又引入了一个新的关键字 typename，专门用来定义类型参数。不过至今仍然有很多代码在使用 class 关键字，包括 C++ 标准库、一些开源程序等。
本教程会交替使用 typename 和 class，旨在让读者在别的地方遇到它们时不会感觉陌生。更改上面的 Swap() 函数，使用 class 来指明类型参数：
- template<class T> void Swap(T &a, T &b){
- T temp = a;
- a = b;
- b = temp;
- }
- #include <iostream>
- using namespace std;
- //声明函数模板
- template<typename T> T max(T a, T b, T c);
- int main( ){
- //求三个整数的最大值
- int i1, i2, i3, i_max;
- cin >> i1 >> i2 >> i3;
- i_max = max(i1,i2,i3);
- cout << “i_max=” << i_max << endl;
- //求三个浮点数的最大值
- double d1, d2, d3, d_max;
- cin >> d1 >> d2 >> d3;
- d_max = max(d1,d2,d3);
- cout << “d_max=” << d_max << endl;
- //求三个长整型数的最大值
- long g1, g2, g3, g_max;
- cin >> g1 >> g2 >> g3;
- g_max = max(g1,g2,g3);
- cout << “g_max=” << g_max << endl;
- return 0;
- }
- //定义函数模板
- template<typename T> //模板头，这里不能有分号
- T max(T a, T b, T c){ //函数头
- T max_num = a;
- if(b > max_num) max_num = b;
- if(c > max_num) max_num = c;
- return max_num;
- }
两者的区别：
函数模板与类模板有什么区别？答：函数模板的实例化是由编译程序在处理函数调用时自动完成的，而类模板的实例化 必须由程序员在程序中显式地指定。
即函数模板允许隐式调用和显式调用而类模板只能显示调用这期间有涉及到函数模板与模板函数，类模板与模板类的概念（类似于类与类对象的区别）请看下面例子
注意：模板类的函数声明和实现必须都在头文件中完成，不能像普通类那样声明在.h文件中实现在.cpp文件中，原因可以看链接http://hi.baidu.com/cn_rigel/blog/item/6cf6fc083723e2286a60fb53.html
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
//使用模板创建一个返回最大值的函数
//这是一个函数模板
template <class Type>
Type MaxValue(Type a,Type b)
{
if ( a > b)
{
return a;
}
else
return b;
}
//创建一个堆栈模板类
//这是一个类模板
template <class T>
class Stack
{
public:
Stack(){ m_nPos = 0;}
~Stack(){}
void Push(T value);
T Pop();
bool IsEmpty()
{
return m_nPos == 0;
}
bool HasElement()
{
return !IsEmpty();
}
bool IsFull()
{
return m_nPos == STATCK_SIZE;
}
private:
int m_nPos;
//使用常量表示堆栈的大小
const static int STATCK_SIZE = 100;
T m_Data[STATCK_SIZE];
};
//模板类的成员函数实现
template <class T>
void Stack<T> ::Push(T value)
{
//使用后置递增操作符
m_Data[m_nPos++] = value;
}
template <class T>
T Stack<T>::Pop()
{
//使用前置递减操作符
return m_Data[--m_nPos];
}
void TestMaxValue()
{
//隐式调用
//函数模板的实例化在程序调用时自动完成 cout << MaxValue(100, 204)<< endl;//MaxValue(100, 204)这是一个模板函数
cout << MaxValue(2.5002,30.003) << endl;//MaxValue(2.5002,30.003)这也是一个模板函数
//当然由程序员自己指定也可以
//显示调用
cout << MaxValue<int>(10,20) << endl;
cout << MaxValue<double>(2.5002,30.003) << endl;
}
void TestStack()
{
//测试模板类(整数)
Stack <int> intStack;//类模板的实例化由程序员显示的指定
intStack.Push(10);
intStack.Push(20);
intStack.Push(30);
while (intStack.HasElement())
{
cout << intStack.Pop() << endl;
}
//测试模板类(浮点)
Stack <float> floatStack;//类模板的实例化由程序员显示的指定
floatStack.Push(1.001);
floatStack.Push(2.002);
floatStack.Push(3.003);
while (floatStack.HasElement())
{
cout << floatStack.Pop() << endl;
}
//测试动态创建对象
//Stack创建的指针必须指明类型
Stack<int>* pInt = new Stack<int>();类模板的实例化由程序员显示的指定
pInt->Push(10）；
区别2：
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