C++ 中的模板函数是允许在函数定义时不指定数据类型，使得同一函数可以用于不同数据类型，从而提高代码的重用性和灵活性。下面将详细介绍 C++ 模板函数的工作原理、定义方式、使用示例以及一些注意事项。
1. 模板函数的基本定义
模板函数的基本定义格式如下：
template <typename T>
T functionName(T arg1, T arg2) {
// 函数体
}-
template关键字：用于定义模板。 -
<typename T>：指定类型参数T，可以替换为任意数据类型（也可以使用class T，两者是等效的）。 -
T functionName(T arg1, T arg2)：定义了一个函数functionName，接收两个同类型参数arg1和arg2，并返回相同类型的结果。
2. 使用示例
以下是一个简单的模版函数示例，它用于求两个值的最大值：
#include <iostream>
template <typename T>
T getMax(T a, T b) {
return (a > b) ? a : b;
}
int main() {
std::cout << "Max of 10 and 20: " << getMax(10, 20) << std::endl; // int
std::cout << "Max of 1.5 and 2.5: " << getMax(1.5, 2.5) << std::endl; // double
std::cout << "Max of 'A' and 'B': " << getMax('A', 'B') << std::endl; // char
return 0;
}输出结果：
Max of 10 and 20: 20
Max of 1.5 and 2.5: 2.5
Max of 'A' and 'B': B3. 模板函数的细节
-
类型推导：调用模板函数时，编译器会根据传入参数的类型自动推导模板参数。例如，在调用
getMax(10, 20)时，编译器会将T推导为int。 - 多个类型参数：一个模板函数可以接受多个类型参数：
template <typename T, typename U>
auto add(T a, U b) -> decltype(a + b) {
return a + b;
}这个函数可以处理不同类型的参数，比如 int 和 double。
4. 模板特化
有时候，某些特定类型的行为与一般类型不同，这时可以使用模板特化。这意味着为一个特定的数据类型提供不同的实现。
普通模板：
template <typename T>
void display(T value) {
std::cout << "Value: " << value << std::endl;
}特化版本：
template <>
void display<std::string>(std::string value) {
std::cout << "String Value: " << value << std::endl;
}使用实例：
int main() {
display(123); // 调用普通模板
display("Hello World"); // 调用普通模板
display(std::string("Hello")); // 调用特化模板
return 0;
}5. 模板的先进用法
- 递归模板：可以在模板中使用递归，比如计算斐波那契数列：
template <int N>
struct Fibonacci {
static const int value = Fibonacci<N - 1>::value + Fibonacci<N - 2>::value;
};
template <>
struct Fibonacci<0> {
static const int value = 0;
};
template <>
struct Fibonacci<1> {
static const int value = 1;
};- 模板元编程：利用模板进行编译时计算和类型推导的技术