c++中什么是模板_C++模板编程泛型机制详解（模板.详解.机制.编程._C...）

模板是C++泛型编程的核心，支持函数模板和类模板，实现类型无关的通用代码。通过template定义，编译器在调用时根据参数类型自动实例化对应函数或类，如swap函数和Array类模板，提升代码复用性与性能。模板参数可为类型或非类型（如整数），支持特化机制，针对特定类型优化，如Array<bool,8>位存储优化。模板需在头文件中定义以确保可见性，避免链接错误；支持可变参数、SFINAE等高级特性，结合auto和decltype简化使用。掌握模板有助于高效开发，广泛应用于标准库和现代C++。

c++中什么是模板_c++模板编程泛型机制详解

模板是C++中实现泛型编程的核心机制，它允许程序员编写与数据类型无关的通用代码。通过模板，可以定义函数模板和类模板，让同一段代码适用于多种数据类型，而无需重复编写逻辑相同的代码。

函数模板：编写通用函数

函数模板用于创建能够处理不同类型的函数。编译器根据调用时传入的参数类型自动推导并生成对应的函数实例。

例如，定义一个通用的交换函数：

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

使用时，无论传入int、double还是自定义类型对象，编译器都会生成对应版本的swap函数。关键字typename也可替换为class，两者在此语境下等价。

类模板：构建通用数据结构

类模板用于设计可适配多种类型的类，常见于容器类如std::vector、std::map等。

例如，定义一个简单的数组类模板：

template <typename T, int size>
class Array {
private:
    T data[size];
public:
    T& operator[](int index) { return data[index]; }
    int getSize() const { return size; }
};

这里模板参数不仅有类型T，还包括非类型参数size（如整数），这使得数组大小在编译期确定，提升性能。

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模板特化：针对特定类型定制行为

当某些类型需要特殊处理时，可对模板进行特化。分为全特化和偏特化。

例如，对bool类型做全特化以优化空间：

template<>
class Array<bool, 8> {
    // 使用位存储优化
    unsigned char bits;
    ...
};

这样，Array<bool, 8>将使用更高效的实现方式，而不影响其他实例。

模板的编译机制与注意事项

模板代码在编译时才会实例化，因此实现通常放在头文件中。链接错误常因模板定义未被可见而导致。

注意以下几点：

模板参数可以是类型、整数、指针或引用，但浮点数和类对象不能作为非类型模板参数
模板支持可变参数（variadic templates），用于处理不定数量的参数
SFINAE（替换失败不是错误）机制可用于条件编译和类型约束
C++11后引入auto与decltype进一步简化模板使用

基本上就这些。掌握模板有助于写出高效、复用性强的C++代码，尤其在标准库和现代C++开发中无处不在。理解其机制能避免常见陷阱，比如实例化失败或命名冲突。

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