1.1 模板的概念

模板提高复用性，照片模板，PPT 模板，通用性强，并不是万能的。

模板的特点：
1. 模板不可以直接使用，它只是一个框架
2. 模板的通用性并不是万能的

1.2 函数模板

• C++ 另一种编程思想为泛型编程，主要利用的技术就是模板，提高复用性
• C++ 提供两种模板机制：函数模板和类模板

1.2.1 函数模板语法：

函数模板作用：

• 建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体指定，用一个虚拟的类型 T 来代表

普通函数声明或定义：

void f(int a)

模板函数：

template <typename T>
void f(T a)

解释：

• template 英文是模板的意思，声明创建模板
• typename 数据类型，可以用 class 代替
• T 通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母

总结
1. 函数模板利用关键字 template
2. 使用函数模板有两种方式：自动类型推导、显示指定类型
3. 模板的目的是为了提高复用性，将类型参数化

代码示例：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

void jhi(int &a,int &b)     // 普通函数，参数 int 类型
{
    int t = a;
    a = b;
    b = t;  
} 

void jhf(float &a,float &b)    // 普通函数，参数 float 类型
{
    float t = a;
    a = b;
    b = t;  
} 

// 函数模板
template <class T>  // typename
void jh(T &a, T &b)     // T 是一种通用类型，可以为 int float char 等
{
    T t = a;
    a = b;
    b = t;  
} 

template <typename T>   // typename
void f()
{
    cout<<"Hello World!";
} 

int main()
{
    int a=1,b=2;
    jhi(a,b);
    cout<<a<<" "<<b<<endl;
    float c=1.2,d=3.4;
    jhf(c,d);
    cout<<c<<" "<<d<<endl; 
    // 两种方式使用函数模板
    // 1.自动类型推导
    jh(a,b);
    cout<<a<<" "<<b<<endl;
    jh(c,d);
    cout<<c<<" "<<d<<endl;
    // 2. 显示指定类型
    jh<int>(a,b); 
    cout<<a<<" "<<b<<endl;
    // 1.自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T，才可以使用
    char c1 = 'c';
    //jh(a,c1); // 自动类型推导，推不出来一致 T 的类型 
    // 2.模板必须要确定出 T 的数据类型，才可以使用
    //f();
    f<int>();
    return 0;
}

1.2.2 函数模板注意事项：

注意事项：

• 自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T，才可以使用
• 模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用

总结：

• 使用模板时必须确定出通用数据类型 T，并能够推导出一致的类型

1.2.3 函数模板案例

案例描述：

• 利用函数模板封装一个排序的函数，可以对不同数据类型数组进行排序（类似上面交换的程序，数据类型可以变化）

代码示例：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int a[110],n;
char c[110];

template <typename T>
void s(T *a)
{
    for (int i=0; i<n-1; i++)
    {
        for (int j=i+1; j<n; j++)
            if (a[j]<a[i])
                swap(a[j],a[i]);
    }
    for (int i=0; i<n; i++)
        cout<<a[i]<<" ";

}

int main()
{
    cin>>n;
    for (int i=0; i<n; i++)
        cin>>a[i];
    s(a);

    for (int i=0; i<n; i++)
        cin>>c[i];
    s(c);
    return 0;
}

1.2.4 普通函数与模板函数的区别：

• 普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）
• 函数模板调用时，如果利用自动类型推到，不会发生隐式类型转换
• 如果利用显示类型指定的方式，可以发生隐式类型转换

代码示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int add1(int a,int b)
{
    return a+b;
}

template <typename T>
int add2(T a,T b)
{
    return a+b; 
} 

int main()
{
    int a = 1;
    char c = 'a';
    cout<<add1(a,c)<<endl;
    cout<<add2<int>(a,c);
    return 0;
}

1.2.5 普通函数与模板函数的调用规则：

调用规则如下：

1. 如果普通函数和函数模板都可以实现，优先调用普通函数
2. 可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
3. 函数模板也可以发生重载
4. 如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板

代码示例：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;


int add1(int a,int b)
{
    cout<<"调用普通函数\n"; 
    return a+b;
}


template <typename T>
int add1(T a, T b)
{
    cout<<"调用模板函数\n";
    return a+b; 
} 

template <typename T>
int add1(T a, T b, T c)
{
    cout<<"调用模板函数\n";
    return a+b; 
} 

int main()
{

    int a = 1, b = 2; 
    cout<<add1(a,b)<<endl;
    cout<<add1<>(a,b)<<endl;
    cout<<add1(a,b,100)<<endl;
    char c1 = 'a', c2 = 'b';
    cout<<add1(c1,c2)<<endl;
    return 0;
}

总结：

• 既然提供了函数模板，就不要提供普通函数了，容易产生二义性。

1.2.6 模板的局限性：

• 模板的通用性并不是万能的，
• 为了解决数组、或自定义类型提供模板的重载，提供具体化的模板