C++中函数模板的用法详细解析

定义

我们知道函数的重载可以实现一个函数名多用，将功能相同或者类似函数用同一个名来定义。这样可以简化函数的调用形式，但是程序中，仍然需要分别定义每一个函数。

C++提供的函数模板可以更加简化这个过程。

所谓函数模板实际上是建立一个通用函数，其涵涵素类型额形参类型不具体指定，用一个虚拟的类型来代表，这个通用函数就称为函数模板。

凡是函数体相同的函数都可以用这个模板来代替，不必定义多个函数，只需要在模板中定义一次即可。在调用函数时，系统会根据实参的类型来取代模板中的虚拟类型，从而实现了不同函数的功能。

定义函数模板的一般形式为：

复制代码 代码如下:

template <typename T>
通用函数定义

或者

复制代码 代码如下:

template <class T>
通用函数定义

下面，我们来对比一下使用普通函数，使用函数的重载，以及使用函数的模板时的情况：

 

该段代码用于解决不用的类型数据相加的问题

使用多个普通函数
=============示例代码1.1==============

复制代码 代码如下:

#include<iostream>
using namespace std;
int int_add(int a,int b)                              //定义函数int_add用于int型数据相加
{
 int c;
 c=a+b;
 return c;
}
double dou_add(double a,double b)     //定义函数dou_add用于double型函数相加
{
 double c;
 c=a+b;
 return c;
}
int main()
{
 cout<<int_add(5,3)<<endl;              //调用int_add函数
 cout<<dou_add(5.35,5.5)<<endl;  //调用dou_add函数
 return 0;
}

使用构造函数
===============示例代码1.2===============

复制代码 代码如下:

#include<iostream>
using namespace std;
int n_add(int a,int b)                              //定义函数n_add用于int型数据相加
{
 int c;
 c=a+b;
 return c;
}
double n_add(double a,double b)    //定义函数n_add用于double型函数相加
{
 double c;
 c=a+b;
 return c;
}
int main()
{
 cout<<n_add(5,3)<<endl;             //调用n_add函数
 cout<<n_add(5.35,5.5)<<endl;   //调用n_add函数
 return 0;
}

使用函数模板
===============示例代码1.3===================

复制代码 代码如下:

#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>
T n_add(T a,T b)
{
 T c;
 c=a+b;
 return c;
}
int main()
{
 cout<<n_add(5,3)<<endl;
 cout<<n_add(5.35,5.5)<<endl;
 return 0;
}

分析：首先分析示例代码1.1，该代码根据不同的的数据（int和double两种）相加，分别定义了两个不同的函数int_add和dou_add，当不同类型的数据相加时，我们人工的设定使用对应的函数进行操作。

 

示例代码1.2相比1.1而言，在函数的调用形式上进行了简化，使用了函数的重载技术，对于所有的数据，统一使用函数n_add进行操作，编译系统会根据数据的类型自动调用对应的函数。

示例代码1.3相比1.2而言，则有在函数体上进行了简化，如果我们使用了函数模板，我们就没有必要去一一书写对应的函数，我们只需要构造相应的模板，然后系统会自动判断数据的类型，然后替代对应的虚拟类型，

比如，当操作n_add(5.35,5.5)时，系统会自动判断数据为doubl型，然后就会将函数模板中的T替换成double：

也就相当于构造了函数：

复制代码 代码如下:

int n_add(int a,int b)                            
{
 int c;
 c=a+b;
 return c;
}