C++（四十三） — 函数模板机制

 1、普通函数与模板函数调用原则

1. 函数模板可以像普通函数一样被重载；
2. 当函数模板和普通函数都符合条件时，编译器优先考虑普通函数；
3. 但如果函数模板产生一个更好的匹配，则选择函数模板；
4. 可以通过空模板实参列表的语法，限制编译器只通过模板匹配；使用类型列表， max<>(a,b)，强制要求使用函数模板；
5. 当都不满足类型条件时，会调用普通函数；因普通函数的调用，可以进行隐式的类型转换；函数模板的调用，使用类型参数化，严格按照类型进行匹配，不会进行类型的自动转换；

 　　函数模板本质：

• 编译器中的汇编，根据函数模板帮程序员生成 不同类型 函数；
• 具体是进行两次编译：在声明时对模板代码本身进行编译，在调用时对参数替换后的代码进行编译；
• 函数模板可以和普通函数一样发生重载；

 2、模板类的派生

　　需要具体化模板类，知道父类的数据类型，才知道如何分配内存。

class B : public A<int>
{
public:
    B(int a, int b) :A<int>(a)//类模板派生需要重新定义构造函数
    {

    }
private:
    int b;
};

 

3、类模板函数

　　在类外声明，友元函数在类外声明（友元函数只用于输入输出的运算符重载，不可用于其他函数）

　　如果分开写，函数实现在另一个文件时，类模板函数需要包含 .cpp 文件。

#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;

template <typename T>
class Complex
{
    // 对于友元函数，类模板的运算符重载需要加上  operator<< <T>
    friend ostream & operator<< <T> (ostream &out, Complex &c);
public:
    Complex(T a, T b);
    Complex operator+(Complex &c);

    void printCom();
private:
    T a;
    T b;
};
// 类模板的构造函数，在类的外部
template <typename T>
Complex<T>::Complex(T a, T b)
{
    this->a = a;
    this->b = b;
}
// 模板类的函数，要把  返回的类型具体化参数化
template <typename T>
Complex<T> Complex<T>::operator+(Complex<T> &c)
{
    Complex temp(c.a + a, c.b + b);
    return temp;
}

template <typename T>
void Complex<T>::printCom()
{
    cout << "a: " << a << "\nb: " << b << endl;
}

//友元函数的
// 模板是两次编译的，第一次编译和第二次的生成函数头不一样，
template <typename T>
ostream & operator<< (ostream &out, Complex<T> &c)
{
    out << "a: " << c.a << "\nb: " << c.b << endl;
    return out;
}

void main()
{
    Complex<int> c1(1, 2);
    Complex<int> c2(3, 4);

    Complex<int> c3 = c1 + c2;
    c3.printCom();
    cout << c3 << endl;
    

    system("pause");
}

 

4、类模板中的 static 关键字

　　static关键字是属于一个类的，当调用类模板时，每种参数都会调用自己的 static 关键字。

　　static T a;

　　T AA<T>::a = 0;