C/C++：06. 模板

**模板**

在 C++ 中，模板（Template）是一种强大的特性，可以让我们定义泛型函数或类，使其能够适用于不同类型的数据。模板可以减少重复代码，并提高程序的可维护性。

### 模板的基本概念模板是通过使用 `typename` 或 `class` 关键字来定义的，后面跟着一个类型参数列表。在函数或类中，可以使用这些类型参数来表示不同的数据类型。例如：

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

在这个例子中，我们定义了一个名为 `max` 的模板函数，它可以用于不同类型的数据（如整数、浮点数等）。当我们调用 `max` 函数时，编译器会根据实际传入的参数类型来实例化该函数。

### 模板的类型参数在模板中，我们可以定义多个类型参数。例如：

cpptemplate <typename T1, typename T2>
void swap(T1 &a, T2 &b) {
 T1 temp = a;
 a = b;
 b = temp;
}

在这个例子中，我们定义了一个名为 `swap` 的模板函数，它可以用于不同类型的数据。我们使用两个类型参数 `T1` 和 `T2` 来表示不同的数据类型。

### 模板的实例化当我们调用一个模板函数或使用一个模板类时，编译器会根据实际传入的参数类型来实例化该模板。在实例化过程中，编译器会将模板中的类型参数替换为实际类型。

例如：

cppint a =10;
float b =20.5f;

max(a, b); // 实例化 max 函数，T1 为 int，T2 为 float

在这个例子中，我们调用 `max` 函数时，编译器会实例化该函数，将类型参数 `T1` 和 `T2` 替换为实际类型 `int` 和 `float`。

### 模板的特性模板有以下几个特性：

* **泛型性**：模板可以适用于不同类型的数据。
* **可重用性**：模板可以减少重复代码，并提高程序的可维护性。
* **高效性**：模板可以在编译时进行实例化，从而提高程序的运行效率。

### 模板的应用场景模板有以下几个应用场景：

* **泛型函数或类**：模板可以定义泛型函数或类，使其能够适用于不同类型的数据。
* **算法实现**：模板可以用于实现通用算法，例如排序、查找等。
* **数据结构实现**：模板可以用于实现通用数据结构，例如栈、队列等。

### 模板的注意事项模板有以下几个注意事项：

* **类型参数的定义**：类型参数必须使用 `typename` 或 `class` 关键字来定义。
* **类型参数的实例化**：编译器会根据实际传入的参数类型来实例化模板。
* **模板的重载**：模板可以进行重载，例如 `max` 函数可以用于不同类型的数据。

### 模板的最佳实践模板有以下几个最佳实践：

* **使用 typename 或 class 关键字来定义类型参数**。
* **使用 const 和 volatile 关键字来修饰类型参数**。
* **避免在模板中使用 goto语句**。

### 模板的常见问题模板有以下几个常见问题：

* **什么是模板？**
* 模板是一种强大的特性，可以让我们定义泛型函数或类，使其能够适用于不同类型的数据。
* **如何使用模板？**
* 使用 `typename` 或 `class` 关键字来定义类型参数，在函数或类中使用这些类型参数来表示不同的数据类型。
* **什么是模板实例化？**
* 当我们调用一个模板函数或使用一个模板类时，编译器会根据实际传入的参数类型来实例化该模板。

### 模板的常见错误模板有以下几个常见错误：

* **忘记在模板中定义类型参数**。
* **忘记在模板中使用 const 和 volatile 关键字**。
* **在模板中使用 goto语句**。

### 模板的参考资料模板有以下几篇参考文章：

* 《C++ Primer》第五版，Chapter10：模板* 《Effective C++》第二版，Item21：模板* 《Modern C++ Design》第一版，Chapter3：模板