模板函数和模板类是C++泛型编程的核心,使用template定义,支持类型自动推导与多类型参数,需将实现放在头文件中以避免链接错误。

在C++中,模板是实现泛型编程的核心工具,允许我们编写与数据类型无关的函数和类。模板分为模板函数和模板类,它们都能处理多种类型,提高代码复用性和灵活性。
模板函数怎么写
模板函数用于定义一个可以接受多种类型的函数。使用template关键字声明模板参数。
基本语法:
template
T max(T a, T b) {
return a > b ? a : b;
}
说明:
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- typename T 表示T是一个类型占位符,也可以用class T,两者在这里等价。
- 调用时,编译器会根据传入的参数自动推导类型,例如:
max(3, 5); // T 被推导为 int
max(3.14, 2.0); // T 被推导为 double - 也可以显式指定类型:max
(3, 4.5);
多个类型参数也是支持的:
template
auto add(T a, U b) -> decltype(a + b) {
return a + b;
}
模板类怎么写
模板类允许创建通用的数据结构,比如容器类(如std::vector)。
基本语法:
template
class Box {
private:
T value;
public:
Box(T v) : value(v) {}
T getValue() const { return value; }
};
使用方式:
Box
Box<:string> strBox("hello");
std::cout
注意:
- 模板类的所有成员函数定义如果在类外,也需要带上模板声明:
template
T Box
return value;
}
模板的实现注意事项
由于模板是在编译时实例化的,大多数编译器要求模板的声明和实现必须放在同一个文件中(通常是头文件),否则链接时可能找不到函数定义。
常见做法:
- 将模板类的完整定义(包括成员函数)都写在.h头文件中。
- 不建议将模板函数或类的实现分离到cpp文件中,除非使用显式实例化(较少见)。
例如:box.h 中包含整个模板类定义,其他文件包含该头文件即可使用各种类型的Box。
非类型模板参数
除了类型参数,模板还可以接受值作为参数,比如整数、指针等。
例如固定大小的数组:
template
class Array {
private:
T data[N];
public:
int size() const { return N; }
};
使用:Array
基本上就这些。掌握模板函数和模板类的写法,是深入学习STL和现代C++的基础。关键点是理解类型推导、template语法和头文件组织方式。不复杂但容易忽略细节。










