c++：模板和STL

我们以前在c语言中学过重载 使用函数重载虽然可以实现，但是有一下几个不好的地方：

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

那能否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呢？

就是我们不在传参中说明参数类型，让编译器自己判断，我们只需传参，并不要考虑是否用重载写过该函数

一泛型编程

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。

2格式

template<typename T1, typename T2,…,typename Tn> 注意：typename是用来定义模板参数关键字，也可以使用class(切记：不能使用struct代替 class)

3原理

函数模板是一个蓝图，它本身并不是函数，是编译器用使用方式产生特定具体类型函数的模具。 所以其实模板就是将本来应该我们做的重复的事情交给了编译器

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;

template<typename T1,typename T2>

void Swap(T1 &a,T2 &b) {

	T1 tmp = a;
	a = b;
	b = tmp;

}
int main() {

	int  a = 1;
	int b = 2;
	Swap(a, b);
	cout << a << " " << b << endl;
	
	return 0;
}

这是一个交换函数，我们的T1被编译器推断为int T2也被推断为int,这样我们只需写模板就可以完成重载效果，而且代码复用率高。 我们一般定义多个模板（如上图T1，T2），因为一个模板只能被推断为一个类型，但是不同模板可以被推断为同一类型。 当我们参数类型不同时候，倾向写多个模板。

4函数模板的实例化

用不同类型的参数使用函数模板时，称为函数模板的实例化。模板参数实例化分为： 1隐式实例化 2显式实例化

1隐式实例化：让编译器根据实参推演模板参数的实际类型 2显式实例化：在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型

这样我们就能得出我们想要类型的返回值。

模板参数的匹配原则

一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在，而且该函数模板还可以被实例化为这 个非模板函数

这里只有第一个符合，第三行代码因为调用了显式实例化，所以被强制调用了模板。

三类模板

1定义格式

template<class T1, class T2, …, class Tn> class 类模板名 { // 类内成员定义 };

这样的用处是比如我们以前不知道栈数据类型需要#typdefine xxx date,每次还要修改，这时候我们学过模板直接_array = new T[capacity];

模版不建议声明和定义分离到两个文件.h 和.cpp会出现链接错误，具体原因后面会讲

2实例化

类模板实例化与函数模板实例化不同，类模板实例化需要在类模板名字后跟<>，然后将实例化的 类型放在<>中即可，类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类。 如：

// Stack是类名，Stack才是类型 Stack st1; // int Stack st2; // double

四STL简介

1介绍

STL(standard template libaray-标准模板库)：是C++标准库的重要组成部分，不仅是一个可复用的 组件库，而且是一个包罗数据结构与算法的软件框架。

简单来说c++中有许多写好的模板，我们可以直接使用，对于那些经常用的模板，就放在STL里

STL的版本 原始版本 Alexander Stepanov、Meng Lee 在惠普实验室完成的原始版本，本着开源精神，他们声明允许 任何人任意运用、拷贝、修改、传播、商业使用这些代码，无需付费。唯一的条件就是也需要向原 始版本一样做开源使用。 HP 版本–所有STL实现版本的始祖。 P. J. 版本 由P. J. Plauger开发，继承自HP版本，被Windows Visual C++采用，不能公开或修改，缺陷：可读 性比较低，符号命名比较怪异。 RW版本 由Rouge Wage公司开发，继承自HP版本，被C+ + Builder 采用，不能公开或修改，可读性一 般。 SGI版本 由Silicon Graphics Computer Systems，Inc公司开发，继承自HP版 本。被GCC(Linux)采用，可 移植性好，可公开、修改甚至贩卖，从命名风格和编程 风格上看，阅读性非常高。

2组成部分