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c++中什么是模板_C++模板编程泛型机制详解

穿越時空

发布： 2025-09-24 16:10:03

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模板是C++泛型编程的核心，支持函数模板和类模板，实现类型无关的通用代码。通过template定义，编译器在调用时根据参数类型自动实例化对应函数或类，如swap函数和Array类模板，提升代码复用性与性能。模板参数可为类型或非类型（如整数），支持特化机制，针对特定类型优化，如Array<bool,8>位存储优化。模板需在头文件中定义以确保可见性，避免链接错误；支持可变参数、SFINAE等高级特性，结合auto和decltype简化使用。掌握模板有助于高效开发，广泛应用于标准库和现代C++。

c++中什么是模板_c++模板编程泛型机制详解

模板是C++中实现泛型编程的核心机制，它允许程序员编写与数据类型无关的通用代码。通过模板，可以定义函数模板和类模板，让同一段代码适用于多种数据类型，而无需重复编写逻辑相同的代码。

函数模板：编写通用函数

函数模板用于创建能够处理不同类型的函数。编译器根据调用时传入的参数类型自动推导并生成对应的函数实例。

例如，定义一个通用的交换函数：

template <typename T>
void swap(T& a, T& b) {
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

使用时，无论传入int、double还是自定义类型对象，编译器都会生成对应版本的swap函数。关键字typename也可替换为class，两者在此语境下等价。

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类模板：构建通用数据结构

类模板用于设计可适配多种类型的类，常见于容器类如std::vector、std::map等。

例如，定义一个简单的数组类模板：

template <typename T, int size>
class Array {
private:
    T data[size];
public:
    T& operator[](int index) { return data[index]; }
    int getSize() const { return size; }
};

这里模板参数不仅有类型T，还包括非类型参数size（如整数），这使得数组大小在编译期确定，提升性能。