c++中模板(template)怎么使用_c++模板语法与应用举例

模板是C++泛型编程核心，支持函数与类的通用化设计。通过template<typename T>定义函数模板，如max(T a, T b)实现类型自动推导；类模板如Array<T, N>可创建固定大小数组容器，支持不同数据类型与非类型参数。STL容器、智能指针、通用算法均基于模板实现，提升代码复用性与性能。模板需定义在头文件中，编译时实例化，成员函数外部定义需加模板声明。C++11引入可变参数模板增强灵活性，但复杂使用易导致错误信息晦涩。掌握模板是现代C++开发的关键基础。

模板（Template）是C++中实现泛型编程的核心机制，它允许我们编写与数据类型无关的通用代码。通过模板，可以定义函数模板和类模板，让同一个函数或类适用于多种数据类型，而无需重复编写相似代码。

函数模板的基本语法与用法

函数模板使用 template 关键字声明，后跟模板参数列表，然后定义通用函数。

编写一个通用的比较两个值大小的函数：

template <typename T>
T max(T a, T b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

调用方式：

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int x = 5, y = 10;
double m = 3.14, n = 2.71;

std::cout << max(x, y) << std::endl;     // 输出 10
std::cout << max(m, n) << std::endl;     // 输出 3.14

编译器会根据传入的参数类型自动推导出 T 的具体类型。也可以显式指定类型：

max<int>(x, y);

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类模板的定义与实例化

类模板用于创建通用的数据结构，比如标准库中的 std::vector、std::pair 等。

template <typename T, int N>
class Array {
private:
    T data[N];
public:
    T& operator[](int index) { return data[index]; }
    int size() const { return N; }
};

使用示例：

Array<int, 5> intArr;
Array<double, 10> doubleArr;

intArr[0] = 100;
std::cout << intArr.size() << std::endl;  // 输出 5

注意：类模板的成员函数定义如果在类外，也需要加上模板声明。

模板的常见应用场景

模板广泛应用于以下场景：

• STL 容器与算法：如 vector<T>, map<K,V>, sort(begin, end) 等都依赖模板实现泛型操作。
• 智能指针：如 std::unique_ptr<T>、std::shared_ptr<T> 可管理任意类型的对象。
• 通用工具函数：比如交换两个变量的 swap 函数，支持所有可赋值类型。
• 策略模式与静态多态：通过模板参数传入行为，实现编译期多态，提升性能。

模板的注意事项

使用模板时需注意以下几点：

• 模板代码通常写在头文件中，因为编译器需要在编译时看到完整定义才能实例化。
• 模板参数可以是类型（typename T）、基本类型（int N）、甚至其他模板。
• 错误信息可能较难理解，尤其是复杂模板实例化失败时。
• C++11 后支持可变参数模板（variadic templates），可用于实现如日志、转发等高级功能。

基本上就这些。掌握模板能显著提升代码复用性和灵活性，是现代C++编程的重要基础。不复杂但容易忽略细节。

以上就是c++++中模板(template)怎么使用_c++模板语法与应用举例的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！