【C++篇】C++模板初阶：从泛型编程到函数模板与类模板的全面解析

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【C++篇】C++模板初阶：从泛型编程到函数模板与类模板的全面解析

前言

在C++编程中，重复编写功能相同但类型不同的代码既低效又容易出错。例如，实现一个通用的交换函数时，若为每种类型都重载一次，代码将臃肿且难以维护。 C++模板技术应运而生，它通过“泛型编程”的思想，允许开发者定义类型无关的代码框架，由编译器自动生成具体类型的版本。本文将深入浅出地解析泛型编程的核心思想、函数模板的原理与使用技巧，以及类模板的定义与实例化方法，帮助你掌握这一提升代码复用性与维护性的利器。

一、泛型编程

如何才能实现一个可以通用的交换函数呢？

可以通过函数重载来实现：

void Swap(int& left, int& right)
{
	int temp = left;
	left = right;
	right = temp;
}
void Swap(double& left, double& right)
{
	double temp = left;
	left = right;
	right = temp;
}
void Swap(char& left, char& right)
{
	char temp = left;
	left = right;
	right = temp;
}
......

使用函数重载虽然可以实现，但是有几个不好的地方：

1. 重载的函数仅仅是类型不同，代码复用率比较低，只要有新类型出现时，就需要用户自己增加对应的函数
2. 代码的可维护性比较低，一个出错可能所有的重载均出错

那有没有什么解决办法呢？

其实在C++中，我们可以让编译器来帮我们解决这个问题：告诉编译器一个模子，让编译器根据不同的类型利用该模子来生成代码。

这个模子就是模板。

模板分为两类：函数模板和类模板

泛型编程：编写与类型无关的通用代码，是代码复用的一种手段。模板是泛型编程的基础。

二、函数模板

1. 函数模板概念

函数模板代表了一个函数家族，该函数模板与类型无关，在使用时被参数化，根据实参类型产生函数的特定类型版本。 是不是感觉有点晦涩，没关系，且听我娓娓道来

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