模板（Template）指C++程序设计设计语言中采用类型作为参数的程序设计，支持通用程序设计。C++ 的标准库提供许多有用的函数大多结合了模板的观念，如STL以及IO Stream。
函数模板
在c++入门中，很多人会接触swap(int&, int&)这样的函数类似代码如下:
void swap(int&a , int& b) {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
但是如果是要支持long,string,自定义class的swap函数,代码和上述代码差不多，只是类型不同，这个时候就是我们定义swap的函数模板,就可以复用不同类型的swap函数代码，函数模板的声明形式如下:
template function_declaration;
template function_declaration;
swap函数模板的声明和定义代码如下:
//method.h
template void swap(T& t1, T& t2);
include “method.cpp”
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//method.cpp
template void swap(T& t1, T& t2) {
T tmpT;
tmpT = t1;
t1 = t2;
t2 = tmpT;
}
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上述是模板的声明和定义了，那模板如何实例化呢，模板的实例化是编译器做的事情，与程序员无关，那么上述模板如何使用呢，代码如下:
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//main.cpp
include
include “method.h”
int main() {
//模板方法
int num1 = 1, num2 = 2;
swap(num1, num2);
printf(“num1:%d, num2:%d\n”, num1, num2);
return 0;
}
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这里使用swap函数，必须包含swap的定义，否则编译会出错，这个和一般的函数使用不一样。所以必须在method.h文件的最后一行加入#include “method.cpp”。
类模板
考虑我们写一个简单的栈的类，这个栈可以支持int类型，long类型，string类型等等，不利用类模板，我们就要写三个以上的stack类，其中代码基本一样，通过类模板，我们可以定义一个简单的栈模板，再根据需要实例化为int栈，long栈，string栈。
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//statck.h
template class Stack {
public:
Stack();
~Stack();
void push(T t);
T pop();
bool isEmpty();
private:
T *m_pT;
int m_maxSize;
int m_size;
};
include “stack.cpp”
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//stack.cpp
template Stack::Stack(){
m_maxSize = 100;
m_size = 0;
m_pT = new T[m_maxSize];
}
template Stack::~Stack() {
delete [] m_pT ;
}
template void Stack::push(T t) {
m_size++;
m_pT[m_size - 1] = t;
}
template T Stack::pop() {
T t = m_pT[m_size - 1];
m_size–;
return t;
}
template bool Stack::isEmpty() {
return m_size == 0;
}
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上述定义了一个类模板–栈，这个栈很简单，只是为了说明类模板如何使用而已，最多只能支持100个元素入栈，使用示例如下:
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//main.cpp
include
include “stack.h”
int main() {
Stack intStack;
intStack.push(1);
intStack.push(2);
intStack.push(3);
while (!intStack.isEmpty()) {
printf("num:%d\n", intStack.pop());
}
return 0;
}
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模板参数
模板可以有类型参数，也可以有常规的类型参数int，也可以有默认模板参数，例如
template
include “stack.cpp”
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//stack.cpp
template
include
include “stack.h”
int main() {
int maxsize = 1024;
Stack
include “method.cpp”
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include
using namespace std;
template void swap(T& t1, T& t2) {
T tmpT;
tmpT = t1;
t1 = t2;
t2 = tmpT;
}
template<> void swap(std::vector& t1, std::vector& t2) {
t1.swap(t2);
}
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template<>前缀表示这是一个专门化,描述时不用模板参数，使用示例如下:
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//main.cpp
include
include
include
include “method.h”
int main() {
using namespace std;
//模板方法
string str1 = “1”, str2 = “2”;
swap(str1, str2);
printf(“str1:%s, str2:%s\n”, str1.c_str(), str2.c_str());
vector<int> v1, v2;
v1.push_back(1);
v2.push_back(2);
swap(v1, v2);
for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
printf("v1[%d]:%d\n", i, v1[i]);
}
for (int i = 0; i < v2.size(); i++) {
printf("v2[%d]:%d\n", i, v2[i]);
}
return 0;
}
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vector的swap代码还是比较局限，如果要用模板专门化解决所有vector的swap，该如何做呢，只需要把下面代码
template<> void swap(std::vector& t1, std::vector& t2) {
t1.swap(t2);
}
改为
template void swap(std::vector& t1, std::vector& t2) {
t1.swap(t2);
}
就可以了，其他代码不变。
类模板专门化
请看下面compare代码:
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//compare.h
template
class compare
{
public:
bool equal(T t1, T t2)
{
return t1 == t2;
}
};
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include
include “compare.h”
int main()
{
using namespace std;
char str1[] = “Hello”;
char str2[] = “Hello”;
compare c1;
compare
include
include
include “stack.h”
include “shape.h”
int main() {
Stack
include “stack.cpp”
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template Stack::Stack(){
m_maxSize = 100;
m_size = 0;
m_pT = new T[m_maxSize];
}
template Stack::~Stack() {
delete [] m_pT ;
}
template void Stack::push(T t) {
m_size++;
m_pT[m_size - 1] = t;
}
template T Stack::pop() {
T t = m_pT[m_size - 1];
m_size–;
return t;
}
template bool Stack::isEmpty() {
return m_size == 0;
}
template template Stack::operator Stack() {
Stack StackT2;
for (int i = 0; i < m_size; i++) {
StackT2.push((T2)m_pT[m_size - 1]);
}
return StackT2;
}
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//main.cpp
include
include “stack.h”
include “shape.h”
int main() {
Stack
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