C++ 模板基础：泛型编程与函数类模板详解

前言

C++ 相较于 C 语言最核心的突破，在于引入了类和对象的面向对象编程范式，但这并非全部 —— 为了让代码更通用、更高效，C++ 还设计了模板这一核心特性。模板作为泛型编程的基石，能让我们摆脱'为每种数据类型重复写相同逻辑'的低效模式，只用一份代码就能适配多种类型，堪称 C++ 提升开发效率、实现代码复用的利器。

正文

一、泛型编程

简单来说，泛型编程就是让代码'通用化'，写一份代码就能处理多种不同类型的数据，而不用为每种类型都写一遍重复代码。

下面来看不使用模板的代码：

// 这是 C++ 中利用函数重载后的交换函数
void Swap(int& a, int& b) {
    int tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}

void Swap(double& a, double& b) {
    double tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}

void Swap(char& a, char& b) {
    char tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}

我们很明显的能观察到这很麻烦，每有一种类型的交换，我们都得写一种函数来处理，甚至我们很难处理两种类型不同的对象进行交换，而 C++ 中的模板就能很好的处理这一情况。

模板有两种：一种是函数模板，另一种是类模板：

二、函数模板

• 函数模板代表了一个函数家族，该函数模板与类型无关，在使用时被参数化，根据实参类型产生函数的特定类型版本。
• 函数模板的使用格式：

template<typename T1, typename T2, ..., typename Tn>
返回值类型 函数名 (参数列表) {}

• 例：

template <class T>
void Swap {
    T tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}