C++ 中函数模板 (function template) 的用法？

推荐答案

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本题详细解读

1. 函数模板的定义

函数模板允许你编写一个通用的函数，该函数可以处理多种数据类型。通过使用 template <typename T> 来定义一个模板，其中 T 是一个占位符类型，表示任意数据类型。

template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

在这个例子中，add 函数可以接受任意类型的参数 a 和 b，并返回它们的和。

2. 函数模板的使用

在调用函数模板时，编译器会根据传入的参数类型自动推导出模板参数 T 的具体类型。

std::cout << "Integer addition: " << add(3, 4) << std::endl;
std::cout << "Double addition: " << add(3.5, 4.5) << std::endl;

• 在 add(3, 4) 中，T 被推导为 int 类型。
• 在 add(3.5, 4.5) 中，T 被推导为 double 类型。

3. 模板参数的手动指定

你也可以手动指定模板参数类型，而不是让编译器自动推导。

std::cout << "Manual type specification: " << add<int>(3, 4.5) << std::endl;

在这个例子中，T 被显式指定为 int，因此 4.5 会被隐式转换为 int 类型。

4. 函数模板的优势

• 代码复用：通过函数模板，可以编写一次代码，处理多种数据类型，减少代码重复。
• 类型安全：函数模板在编译时进行类型检查，确保类型安全。
• 灵活性：函数模板可以处理用户自定义类型，只要这些类型支持模板中使用的操作（如 + 操作符）。

5. 注意事项

• 类型推导：编译器在推导模板参数时，要求所有参数的类型必须一致，否则会导致编译错误。
• 模板实例化：每次使用不同的类型调用函数模板时，编译器都会生成一个新的函数实例，这可能会导致代码膨胀。

通过使用函数模板，C++ 程序员可以编写更加通用和灵活的代码，适应多种数据类型和需求。