一、函数模板的引出：

1、c++中有几种交换变量的方法：

(1)定义宏代码块

(2)定义函数

代码版本一：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

#define SWAP(t,a,b)   \
do                    \
{                     \
     t c =a;          \
     a =b;            \
     b = c;           \
}while(0)

int main()
{
     int a =2;
     int b =5;

     SWAP(int , a , b );
     cout<<"a= "<<a<<endl;
     cout<<"b= "<<b<<endl;

     double m =4;
     double n =6;
     cout<<"m = "<<m<<endl;
     cout<<"n= "<<n<<endl;

     return 0;

}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
a= 5
b= 2
m = 4
n= 6

注解：我们看两个数值交换成功。

我们再用使用函数的方式来实现这个功能，当然以前我们在c语言里面使用指针传参方式来实现这种两个数值直接的交换，现在我们利用c++里面更加高级的方式来实现，就是使用引用来实现（不过它的本质还是指针来实现，只是我们只用引用再不用去考虑指针的细节了）

代码版本二：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;


void Swap(int& a , int& b )//const int * a ,const int * b '
{
    int c =a;
    a=b;
    b=c;
}
void Swap(double& a,double& b)
{
    double c =a;
    a=b;
    b=c;
}

void Swap( string& a, string& b)
{
    string c =a;
    a=b;
    b=c;
}
int main()
{
  int a =2;
  int b =5;

  Swap(a,b);
  cout<<"a= "<<a<<endl;
  cout<<"b= "<<b<<endl;

  double m =4;
  double n =6;
  cout<<"m= "<<m<<endl;
  cout<<"n= "<<n<<endl;

  string d = "Txp";
  string t = "xiaoping";

  cout<<"d= "<<d<<endl;
  cout<<"t= "<<t<<endl;

  return 0;
}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
a= 5
b= 2
m= 4
n= 6
d= Txp
t= xiaoping

注解：同样实现了交换功能。

2、两种方法的优缺点：

定义宏代码块

-优点：代码复用，适合所有的类型

-缺点：编译器不知道宏的存在，缺少类型检查

定义函数

-优点：真正的函数调用，编译器对类型进行检查

-缺点：根据类型重复定义函数，无法diam复用，从上面的试验结果可以看出，我们每次都对Swap()函数进行重新定义，定参数的类型不一致的时候

二、泛型编程闪亮出场：

1、泛型编程的概念：

不考虑具体数据类型的编程方式，我们可以继续拿我们刚才的那个Swap函数进行改造，改成我们现在的泛型写过：

void Swap(T& a, T& b)
{
     T t =a;
     a =b;
     b =t;
}

注解：Swap泛型写法中的T不是一个具体的数据类型，而是泛指任意的数据类型，这一点非常重要，明显有了很大提升。

2、C++中泛型编程

(1)函数模板：

• -一种特殊的函数可用不同类型进行调用
• -看起来和普通函数很相似，区别是类型可以被参数化
  
  

template<typename T>
void Swap(T& a, T& b)
{
   T t = a;
   a = b;
   b = t;
}

(2)函数模板的语法规则：

• template关键字用于声明开始进行泛型编程
• template关键字用于声明泛指类型
  
  

(3)函数模板的使用

• 自动类型推导调用
• 具体类型显示调用
  
  

int a = 0;
int b =1;
Swap(a,b)//这里属于自动推导

float c =2;
float d =6;

Swap<float>(c,d);//这里属于显示调用

代码实践：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template < typename T >// 开始泛型编程，泛指类型是 T；在下面函数定义中用 T 可以代表类型；
void Swap(T& a, T& b)
{
    T c =a;
    a=b;
    b=c;
}

template < typename T >
void Sort(T a[], int len)
{
   for(int i=0;i<len;i++)
   {
      for(int j=i;j<len;j++)
      {
         if(a > a[j])
         {
             Swap(a,a[j]);
         }
      }
   }

}


template < typename T >
void Println(T a[], int len)
{
      for(int i=0;i<len;i++)
      {
           cout<<a<<",";
      }
      cout<<endl;
}

int main()
{

  int a=3;
   int b=5;

   Swap(a,b);//自动推导，等价于 Swap<int>(a, b);
   cout<<"a= "<<a<<endl;
   cout<<"b= "<<b<<endl;

   double m =4;
   double n=6;

   Swap(m,n);
   cout<<"m= "<<m<<endl;
   cout<<"n= "<<n<<endl;


   string d = "Txp";
   string t ="xiaoping";

   Swap<string>(d,t);//显示指定；将 T 替换成 string，然后进行调用；
   cout<<"d= "<<d<<endl;
   cout<<"t= "<<t<<endl;




     /* 以下是选择排序算法测试代码 */
   int array[5]={3,5,6,4,9};
   Println(array,5);
   Sort(array,5);
   Println(array,5);

   string s[5]={"c","c++","rust","golang","python"};

   Println(s,5);
   Sort(s,5);
   Println(s,5);



   return 0;
}

输出结果：

vroot@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
a= 5
b= 3
m= 6
n= 4
d= xiaoping
t= Txp
3,5,6,4,9,
3,4,5,6,9,
c,c++,rust,golang,python,
c,c++,golang,python,rust,

三、总结：

• 函数模板是泛型编程在c++中的应用方式之一
• 函数模板能够根据实参对参数类型进行推导
• 函数模板支持显示的指定参数类型
• 函数模板是C++中重要的代码复用方式
  
  

好了，今天的分享就到这里，如果文章中有错误或者不理解的地方，可以交流互动，一起进步。