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在开发大型应用时，对于不同的函数和类，通过使用共享代码模板可以节省大量的时间。在通用的函数或是类中定义模板，模板是和数据相独立的。在这个指南中，我将处理模板函数和模板类。假设你已经实现了一个类处理堆栈，有关push pop 读状态等操作，这个堆栈类可以处理double类型的数值。如果以后要求一个整型的堆栈类，哪怎么办？没有模板技术，你不得不复制粘贴这个堆栈类代码。这样效率不高。使用模板，你可以定义模板类或是函数，使用所有的函数和类型， 可以在模板定义中声明新的变量。看下面是怎么工作的：

函数模板

假设我们需要一个函数模板为了在不同类型的数组中查找最小数值：

template < class ElemType >

ElemType calcmin(ElemType elemField[], int iFieldSize)

{

       int iMin = 0;

       for (int  i=1; i < iFieldSize; ++i)

       {

              if (elemField[i] < elemField[iMin])

                     iMin = i;

       }

       return elemField[iMin];

}

这就是函数模板。他期待一个数据类型并将返回其中其中的一个。使用这个模板，看下面的例子：

void LetsTestTheFunctionTemplate()

{

       int iField[] = {1,2,3,4,5,6};

       double dField[] = {2.5, 2.31, 10.23, 15.2};

       int iSize1 = sizeof(iField) / sizeof (int);

       int i = calcmin(iField, iSize1);

       int iSize2 = sizeof(dField) / sizeof(double);

       double d = calcmin(dField, iSize2);

}

模板min被两个不同的数据类型使用。一个是int[]，另外是double[]，但是函数的功能相同。查找最小的并返回最小值。

函数模板还可以使用inline, extern static声明。 注意要把这些放在template关键字和参数前面。如下：

template < class ElemType >

inline ElemType swap(ElemType& a, ElemType& b);

类模板

定义类模板类似定义函数模板。看下面的例子，通用的stack类处理不同的类型。类原型定义如下：

template < typename ElemType, int iSize=100 >

class Stack

{

public:

         Stack();

         ~Stack();

         void push(const ElemType& anElement);

         void pop(ElemType& anElement);

         bool wasError() const;

         bool isEmpty() const;

private:

         ElemType elems[iSize];

         int iTop;

         bool bErrorOccd;

};

除了一些符号，这个类的实现与通常类的实现没有很多差别。当定义了类模板， 可以象普通类使用。但是你必须在<和>中指定参数。在模板内，类名可以不带参数使用。看下面类的实现：

// include your prototype here or use a #define

template < class ElemType, int iSize >

Stack< ElemType, iSize >::Stack()

: iTop(0), bErrorOccd(false)

{

}

template < class ElemType, int iSize >

Stack< ElemType, iSize >::~Stack()

{

}

template < class ElemType, int iSize >

void Stack< ElemType, iSize >::push(const ElemType& anElement)

{

         bErrorOccd = (iTop == iSize);

         if (!bErrorOccd)

                 elems[iTop++] = anElement;

}

template < class ElemType, int iSize >

void Stack< ElemType, iSize >::pop(ElemType& anElement)

{

         bErrorOccd = (iTop == 0);

         if (!bErrorOccd)

                 anElement = elems[--iTop];

}

template < class ElemType, int iSize >

bool Stack< ElemType, iSize >::wasError() const

{

         return bErrorOccd;

}

template < class ElemType, int iSize >

bool Stack< ElemType, iSize >::isEmpty() const

{

         return (iTop==0);

}

使用类模板如下：

Stack< int > iTheIntStack;

Stack< double, 30 > dTheDoubleStack;

待续：下面介绍高级函数模板。例如模板包含其他模板等其他。

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重载函数模板

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函数模板

函数模板可以被其他的函数模板或是其他函数。编译器将遍历所有可能的函数模板并将创建相应的模板函数。查找使用最优匹配策略。

在模板中使用友元和其他模板

模板类可以包含其他的模板或是类，也可以使用其他类作为友元。当一个模板类包含另外的类时，有下面两种可能：

内部的类可以是一个通常的类。内部类独立于模板参数。否则内部类为另外一个模板。

外部模板类包含另外一个独立的模板（也独立于模板参数）。

template < class ElemType >

class Tree

{

//...

public:

    class Node

    {

        friend Tree < ElemType >;

        //...

    };

};

此例子中，内部模板类Node独立于Tree。外部类定义为Node的友元，包含参数列表。

模板类型

当使用在模板参数中定义的类型时，应该使用typename来定义：

template < typename T >

class X

{

//...

    typename T::X theStuff; // T::X is the type

    //...

};

class Test

{

//...

    class X { /* ... */ };

};

不使用typename，编译器报错。

枚举模板

当使用枚举模板时，可以创建一个产生对象的通用的类。提供一个枚举函数来分配内存。此枚举函数可以使用模板枚举函数来实现。可以使用任意类型：

class Builder

{

//...

    template < class T > static T* allocateMem();

};

注意：模板枚举函数不能为 virtual.

End