一.作用于定义

作用：建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表。

定义：template<typename T>

        函数声明或定义

解释：template  ---  声明创建模板

typename  --- 表面其后面的符号是一种数据类型，可以用class（类）代替

T    ---   通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母

二.例子

正常建立一个交换函数，需要考虑到被交换数的类型，从而需要多个函数，如下：

#include<iostream>
using namespace std;
//交换整型函数
void swapInt(int& a, int& b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
//交换浮点型函数
void swapDouble(double& a, double& b) {
	double temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
int main()
{
    int a =10;
    int b =20;
    //交换整形
    swapInt(a,b);
    cout << "a= "<< a<<endl;
    cout << "b= "<< b<<endl;

    //交换浮点型
    double c =1.1;
    double d =2.2;
    swapDouble(c,d);
    cout << "c= "<< c<<endl;
    cout << "d= "<< d<<endl;
    return 0;
}

但是如果我们引入模版类型，就可以一次性解决

#include<iostream>
using namespace std;
//利用模板提供通用的交换函数
template<typename T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
int main()
{
    int a =10;
    int b =20;
	//swapInt(a, b);

	//利用模板实现交换
	//1、自动类型推导
	mySwap(a, b);

	//2、显示指定类型
	mySwap<int>(a, b);
    cout << "a= "<< a<<endl;
    cout << "b= "<< b<<endl;
    return 0;
}

模版分为1.自动类型推导（编译器给你识别T的类型）

               2.手动类型，mySwap<int>(a, b);

三.注意事项：

1.自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T,才可以使用

例如：void mySwap(T& a, T& b)
{
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

mySwap<int>(a, b);

这里a,b必须是同一种类型，不能一个int一个char

2.模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用

// 2、模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用
template<class T>
void func()
{
	cout << "func 调用" << endl;
}

void test02()
{
	//func(); //错误，模板不能独立使用，必须确定出T的类型
	func<int>(); //利用显示指定类型的方式，给T一个类型，才可以使用该模板
}

四.普通函数与函数模板的区别

1.普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）

#include<iostream>
using namespace std;
//利用模板提供通用的交换函数
int myAdd01(int a, int b)
{
	return a + b;
}
int main()
{
    int a = 10;
	int b = 20;
	char c = 'c';
	
	cout << myAdd01(a, c) << endl; //正确，将char类型的'c'隐式转换为int类型  'c' 对应 ASCII码 99


    return 0;
}

2.函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换

#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
T myAdd02(T a, T b)  
{
	return a + b;
}
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	char c = 'c';
	//myAdd02(a, c); // 报错，使用自动类型推导时，不会发生隐式类型转换
}

3.如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换

#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
T myAdd02(T a, T b)  
{
	return a + b;
}
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	char c = 'c';
	myAdd02<int>(a, c); //正确，如果用显示指定类型，可以发生隐式类型转换
}

五.普通函数与函数模板的调用规则

1. 如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数

#include<iostream>
using namespace std;
//普通函数与函数模板调用规则
void myPrint(int a, int b)
{
	cout << "调用的普通函数" << endl;
}

template<typename T>
void myPrint(T a, T b) 
{ 
	cout << "调用的模板" << endl;
}
int main() 
{
	//1、如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
	// 注意 如果告诉编译器  普通函数是有的，但只是声明没有实现，或者不在当前文件内实现，就会报错找不到
	int a = 10;
	int b = 20;
	myPrint(a, b); //调用普通函数
}

2. 可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板

    //2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
    myPrint<>(a, b); //调用函数模板

<>空模版

#include<iostream>
using namespace std;
//普通函数与函数模板调用规则
void myPrint(int a, int b)
{
	cout << "调用的普通函数" << endl;
}

template<typename T>
void myPrint(T a, T b) 
{ 
	cout << "调用的模板" << endl;
}

template<typename T>
void myPrint(T a, T b, T c) 
{ 
	cout << "调用重载的模板" << endl; 
}

int main() {
	//1、如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
	// 注意 如果告诉编译器  普通函数是有的，但只是声明没有实现，或者不在当前文件内实现，就会报错找不到
	int a = 10;
	int b = 20;
	myPrint(a, b); //调用普通函数

	//2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
	myPrint<>(a, b); //调用函数模板
}

3. 函数模板也可以发生重载

#include<iostream>
using namespace std;
//普通函数与函数模板调用规则
void myPrint(int a, int b)
{
	cout << "调用的普通函数" << endl;
}

template<typename T>
void myPrint(T a, T b) 
{ 
	cout << "调用的模板" << endl;
}

template<typename T>
void myPrint(T a, T b, T c) 
{ 
	cout << "调用重载的模板" << endl; 
}

int main() {

	//3、函数模板也可以发生重载
	int c = 30;
	myPrint(a, b, c); //调用重载的函数模板

	return 0;
}

4. 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板

如下：这里普通的是int类型，而模版的可以匹配char类型，所以用模版

#include<iostream>
using namespace std;
//普通函数与函数模板调用规则
void myPrint(int a, int b)
{
	cout << "调用的普通函数" << endl;
}

template<typename T>
void myPrint(T a, T b) 
{ 
	cout << "调用的模板" << endl;
}

template<typename T>
void myPrint(T a, T b, T c) 
{ 
	cout << "调用重载的模板" << endl; 
}

int main() {
	//4、 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
	char c1 = 'a';
	char c2 = 'b';
	myPrint(c1, c2); //调用函数模板
	return 0;
}

六.局限性

1.

遇见T的数据类型传入的是像Person这样的自定义数据类型，或者数组，无法正常运行

这时就需要为其定制一个特殊模版，前面加上template<>

#include<iostream>
using namespace std;

#include <string>

class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};
//普通的模版，无法比较Person自定义类型
template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b)
{
	if (a == b)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}
//具体化，显示具体化的原型和定意思以template<>开头，并通过名称来指出类型
//具体化优先于常规模板
template<> bool myCompare(Person &p1, Person &p2)
{
	if ( p1.m_Name  == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}
int main() {

	Person p1("Tom", 10);
	Person p2("Tom", 10);
	//自定义数据类型，不会调用普通的函数模板
	//可以创建具体化的Person数据类型的模板，用于特殊处理这个类型
	bool ret = myCompare(p1, p2);
	if (ret)
	{
		cout << "p1 == p2 " << endl;
	}
	else
	{
		cout << "p1 != p2 " << endl;
	}

	return 0;
}

* 学习模板并不是为了写模板，而是在STL能够运用系统提供的模板