C++提高编程学习（更新中....）

1 模板

1.1 模板的概念

模板是一种通用的编程工具，允许使用虚拟类型（泛型）定义函数或类，从而实现对不同数据类型的复用。通过模板编写的代码可以自动适应多种数据类型，减少重复代码。

模板的特点：

• 通用性：一套逻辑可适用于多种数据类型（如int、float、自定义类等）。
• 类型安全：编译时进行类型检查，避免运行时错误。
• 编译时生成代码：编译器根据实际调用类型生成对应的具体函数或类。

1.2 函数模板

1.2.1 函数模板语法

作用：定义一个通用函数，其返回值类型和参数类型可用虚拟类型（如T）表示，调用时根据实际类型实例化。

语法：

template <typename T> //template<class T> T functionName(T param1, T param2) { // 函数体 }

解释：

• template <typename T>声明模板，T为占位符类型。
• 函数参数、返回值或局部变量均可使用T。

示例代码：

#include <iostream> using namespace std; template <typename T> T maxValue(T a, T b) { return a > b ? a : b; } int main() { // 1. 自动类型推导 cout << maxValue(3, 5) << endl; // 推导为 int cout << maxValue(3.14, 2.71) << endl; // 推导为 double // 2. 显式指定类型 cout << maxValue<double>(3, 2.71) << endl; // 强制为 double return 0; }

1.2.2 函数模板注意事项

1. 自动类型推导的一致性：
   推导的多个参数类型必须一致，否则编译失败。

   // 错误示例：a 是 int，b 是 double cout << maxValue(3, 2.71) << endl; // 编译错误

2. 必须明确数据类型：
   模板类型T必须能被编译器推断或显式指定。

   template <typename T> void printData(T data) { cout << data << endl; } int main() { printData(10); // 正确：推导为 int printData<int>(10); // 正确：显式指定 printData(); // 错误：无法推断 T }

3. 特殊处理场景：
   若函数模板与普通函数同名，优先调用普通函数（除非显式指定模板）。

   void print(int val) { cout << "普通函数" << endl; } template <typename T> void print(T val) { cout << "模板函数" << endl; } int main() { print(10); // 调用普通函数 print<int>(10); // 调用模板函数 }

扩展示例：

// 多类型模板参数 template <typename T1, typename T2> void printPair(T1 a, T2 b) { cout << a << ", " << b << endl; } int main() { printPair(1, "Hello"); // 输出: 1, Hello }

1.2.3 函数模板案例

1.2.4 普通函数与函数模板的区别

1.2.5 普通函数与函数模板的调用规则

1.2.6 模板的局限性

1.3 类模板

2 STL初识

3 STL-常用容器

4 STL-函数对象

5 STL-常用算法