函数模板和类模板

1int get_max(int a, int b) {
2    if (a>=b)
3        return a;
4    return b;
5}
6
7double get_max(double a, double b) {
8    if (a>=b)
9        return a;
10    return b;
11}

1#include <iostream>
2#include <string>
3
4// 定义一个函数模板
5// 'T' 是数据类型的占位符
6template <typename T>
7T get_max(T a, T b) {
8    if (a>=b)
9        return a;
10    else
11        return b;
12}
13
14int main() {
15    int i1 = 10, i2 = 20;
16    double d1 = 5.5, d2 = 2.1;
17    std::string s1 = "Apple", s2 = "Orange";
18
19    // 编译器推导出 T = int
20    std::cout << "Max int: " << get_max(i1, i2) << "\n";
21
22    // 编译器推导出 T = double
23    std::cout << "Max double: " << get_max(d1, d2) << "\n";
24
25    // 编译器推导出 T = std::string
26    std::cout << "Max string: " << get_max(s1, s2) << "\n";
27
28    return 0;
29}

1#include <iostream>
2#include <string>
3
4// 一个简单的泛型容器类
5template <typename T>
6class Box {
7private:
8    T value; // 变量 'value' 将具有类型 T
9
10public:
11    // 构造函数接受类型为 T 的值
12    Box(T v) : value(v) {}
13
14    // 获取器返回类型 T
15    T get_value() const {
16        return value;
17    }
18
19    // 设置器接受类型 T
20    void set_value(T v) {
21        value = v;
22    }
23};
24
25int main() {
26    // 实例化一个整数的 Box
27    Box<int> intBox(123);
28    std::cout << "Int Box: " << intBox.get_value() << "\n";
29
30    // 实例化一个字符串的 Box
31    Box<std::string> strBox("Hello Templates");
32    std::cout << "String Box: " << strBox.get_value() << "\n";
33
34    // C++17/20：类模板参数推导（CTAD）
35    // 编译器从参数 3.14 推导出 <double>
36    Box doubleBox(3.14); 
37    std::cout << "Double Box: " << doubleBox.get_value() << "\n";
38
39    return 0;
40}

你还记得吗？

我们实际上从本课程开始就一直在使用类模板。当我们编写 std::vector<int> 或 std::map<std::string, int> 时，我们正在实例化标准库中定义的模板。

标准库开发者只需编写一次 vector 的逻辑。当我们使用它时，编译器会生成管理整数、字符串或自定义对象动态数组所需的特定代码。这解释了为什么 C++ 容器如此高效：std::vector<int> 并不是一个在运行时进行类型检查的通用“对象集合”；它是一个针对整数高度优化的数组。