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【C++】 56_函数模板的概念和意义

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C++ 中有几种交换变量的方法?
交换变量的方法
定义宏代码块
定义函数
编程实验: 变量的交换
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
#define SWAP(t, a, b)    \
{                        \
    t c = a;             \
    a = b;               \
    b = c;               \
}while{0}
void Swap(int& a, int& b)
{
    int c = a;
    a = b;
    b = c;
}
void Swap(double& a, double& b)
{
    double c = a;
    a = b;
    b = c;
}
void Swap(string& a, string& b)
{
    string c = a;
    a = b;
    b = c;
}
int main()
{
    int a = 0;
    int b = 1;
    Swap(a, b);
    cout << “a = ” << a << endl;
    cout << “b = ” << b << endl;
    double m = 2;
    double n = 3;
    Swap(m,n );
    cout << “m = ” << m << endl;
    cout << “n = ” << n << endl;
    string d = “D.T.”;
    string t = “Software”;
    Swap(d, t);
    cout << “d = ” << d << endl;
    cout << “t = ” << t << endl;
    return 0;
}
输出:
a = 1
b = 0
m = 3
n = 2
d = Software
t = D.T.
定义宏代码块
优点: 代码复用,适合所有的类型
缺点:编译器不知道宏的存在,缺少类型检查
定义函数
优点: 真正的函数调用,编译器对类型进行检查
缺点: 根据类型重复定义函数,无法代码复用
新的需求:
C++ 中有没有解决方案集合两种方法的的优点呢?
泛型编程
泛型编程的概念
不考虑具体数据类型的编程方式
对于 Swap 函数可以考虑下面的泛型写法
void Swap(T& a, T& b)
{
    T t = a;
    a = b;
    b = t;
}
Swap 泛型编程中的 T 不是一个具体的数据类型,而是泛指任意的数据类型。
函数模板
C++ 中泛型编程
函数模板
一种特殊的函数可用不同类型进行调用
看起来和普通函数很相似,区别是类型可被参数化
template<typename T>
void Swap(T& a, T& b)
{
    T t = a;
    a = b;
    b = t;
}
函数模板的语法规则
template 关键字用于声明开始进行泛型编程
typename 关键字用于声明泛指类型
clipboard.png
函数模板的使用
自动类型推导调用
具体类型显示调用
void code()
{
    int a = 0;
    int b = 1;
    Swap(a, b);           // 自动推导
    float c = 2;
    float d = 3;
    Swap<float>(c, d);    // 显示调用
}
编程实验: 函数模板使用初探
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >
void Swap(T& a, T& b)
{
    T c = a;
    a = b;
    b = c;
}
template < typename T >
void Sort(T a[], int len)
{
    for(int i=0; i<len; i++)
    {
        for(int j=i; j<len; j++)
        {
            if( a[i] > a[j] )
            {
                Swap(a[i], a[j]);
            }
        }
    }
}
template < typename T >
void Println(T a[], int len)
{
    for(int i=0; i<len; i++)
    {
        cout << a[i] << “, “;
    }
    cout << endl;
}
int main()
{
    int a[5] = {5, 4, 3, 2, 1};
    Println<int>(a, 5);
    Sort<int>(a, 5);
    Println<int>(a, 5);
    string s[5] = {“Java”, “C++”, “Pascal”, “Ruby”, “Basic”};
    Println(s, 5);
    Sort(s, 5);
    Println(s, 5);
    return 0;
}
输出:
5, 4, 3, 2, 1,
1, 2, 3, 4, 5,
Java, C++, Pascal, Ruby, Basic,
Basic, C++, Java, Pascal, Ruby,
小结
函数模板是泛型编程在 C++ 中的应用方式之一
函数模板能够根据实参对参数类型进行推导
函数模板支持显示的指定参数类型
函数模板是 C++ 中重要的代码复用方式

 

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