【温故而知新】C和C++3：模板

1、模板的概念：

模板并非是实实在在的类或函数，而是一个类或函数的描述，使之可以在编译时定义所需处理和返回的类型。模板可以重用逻辑相同而数据类型不同的代码以减轻开发和维护的工作量和难度。

（1）模板方法：

类模板的一般定义形式如：

template <ParamType /*形参类型表*/>
class ClassName/*类名*/
{
/*类声明体*/
}

类模板建立后，就可以创建该模板类的实例，格式如下：

ClassName<param/*实参表*/> obj;

（2）模板参数

上文中定义时使用的模板参数可以为某种类型或者非类型。前者可以用关键字typename或class指明，后者就是通常的数据类型（如int、char等），无需特别说明。举一个实例如下：

// Template.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"

template<class T>
class X
{
	typename T::id i;
public:
	void f()
	{
		i.g();
	}
};

class Y
{
public:
	class id
	{
	public:
		void g()
		{
			printf("This is method g() in Class Y.\n");
		}
	};
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	Y y;
	X<Y> xy;
	xy.f();
	return 0;
}

这个例子中说明，声明了模板类之后，可以在类中包含不同类型的成员，并可以调用不同类型成员中的方法。在上述实例中，关键字typename起到了重要作用，该关键字告诉编译器id是模板类T所定义的一个类，可以用其定义实例。如果没有该关键字，编译器将无法识别T::id的类型。从这个意义上将，typename的作用同类的声明比较相似。

（3）函数模板

函数模板定义了参数化的非成员函数，使之能用不同的参数调用相同的函数，并从模板中生成相应的代码。函数模板的基本定义格式如下：

template<模板变量声明表>
void foo()
{}

如此定义了模板函数后，函数体中可以对模板变量表中声明的数据类型进行自适应操作。从这个概念中可以看出，模板函数类似于函数的重载，但是二者是有区别的。其主要体现在重载函数更加自由，可以对不同类型进行完全不同的实现，而函数模板适用于函数结构没有改变，只是参数和返回值类型不同的场合。

2、类模板

类模板可以用来描述管理其他数据类型的通用数据类型，常用来建立通用的容器，如堆栈、链表、队列等。

同模板函数类似，在类定义之前加上模板类标识即可定义类模板：

template<class Type>
class something
{
private:
Type a;
public:
void foo();
}

在此，Type表示整个定义中的参数化数据类型，该类型可以是基本数据类型或者一个类。

在定义模板类的实例时，也需要指定模板的具体类型：

something<int> x;