函數模板與模板函數

1.函數指針——指針函數 
函數指針的重點是指針。表示的是一個指針，它指向的是一個函數，例子： 
int   (*pf)(); 
指針函數的重點是函數。表示的是一個函數，它的返回值是指針。例子： 
int*   fun(); 

其實也能夠經過運算符優先級來判斷，()優先級比*優先級要高。

2.數組指針——指針數組 
數組指針的重點是指針。表示的是一個指針，它指向的是一個數組，例子： 
int   (*pa)[8]; 
指針數組的重點是數組。表示的是一個數組，它包含的元素是指針。例子; 
int*   ap[8]; 

3.類模板——模板類（class   template——template   class） 
類模板的重點是模板。表示的是一個模板，專門用於產生類的模子。例子： 

template   <typename   T> 
class   Vector 
{ 

}; 

使用這個Vector模板就能夠產生不少的class（類），Vector <int> 、Vector <char> 、Vector <   Vector <int>   > 、Vector <Shape*> ……。 
模板類的重點是類。表示的是由一個模板生成而來的類。例子： 
上面的Vector <int> 、Vector <char> 、……全是模板類。 
這兩個詞很容易混淆，我看到不少文章都將其用錯，甚至一些英文文章也是這樣。將他們區分開是很重要的，你也就能夠理解爲何在定義模板的頭文件.h時，模板的成員函數實現也必須寫在頭文件.h中，而不能像普通的類（class）那樣，class的聲明（declaration）寫在.h文件中，class的定義（definition）寫在.cpp文件中。

array是一個模板，array<int, 50>是一個模板實例 - 一個類型。從array建立array<int, 50>的過程就是實例化過程。實例化要素體如今main.cpp文件中。若是按照傳統方式，編譯器在array.h文件中看到了模板的聲明，但沒有模板的定義，這樣編譯器就不能建立類型array<int, 50>。但這時並不出錯，由於編譯器認爲模板定義在其它文件中，就把問題留給連接程序處理。

如今，編譯array.cpp時會發生什麼問題呢？編譯器能夠解析模板定義並檢查語法，但不能生成成員函數的代碼。它沒法生成代碼，由於要生成代碼，須要知道模板參數，即須要一個類型，而不是模板自己。

這樣，連接程序在main.cpp 或 array.cpp中都找不到array<int, 50>的定義，因而報出無定義成員的錯誤。

關於一個缺省模板參數的例子： 

template   <typename   T   =   int> 
class   Array 
{ 
}; 

第一次我定義這個模板並使用它的時候，是這樣用的： 
Array   books;//我認爲有缺省模板參數，這就至關於Array <int>   books 
上面的用法是錯誤的，編譯不會經過，緣由是Array不是一個類。正確的用法是Array <>   books; 
這裏Array <> 就是一個用於缺省模板參數的類模板所生成的一個具體類。 
4.函數模板——模板函數（function   template——template   function） 

函數模板的重點是模板。表示的是一個模板，專門用來生產函數。例子： 

template   <typename   T> 
void   fun(T   a) 
{ 
} 

在運用的時候，能夠顯式（explicitly）生產模板函數，fun <int> 、fun <double> 、fun <Shape*> ……。 
也能夠在使用的過程當中由編譯器進行模板參數推導，幫你隱式（implicitly）生成。 

fun(6);//隱式生成fun <int> 

fun(8.9);//隱式生成fun <double> 

fun(‘a’);//   隱式生成fun <char> 

Shape*   ps   =   new   Cirlcle; 

fun(ps);//隱式生成fun <Shape*> 
模板函數的重點是函數。表示的是由一個模板生成而來的函數。例子： 
上面顯式（explicitly）或者隱式（implicitly）生成的fun <int> 、fun <Shape*> ……都是模板函數。 
模板自己的使用是很受限制的，通常來講，它們就只是一個產生類和函數的模子。除此以外，運用的領域很是少了，因此不可能有什麼模板指針存在的，即指向模板的指針，這是由於在C++中，模板就是一個代碼的代碼生產工具，在最終的代碼中，根本就沒有模板自己存在，只有模板具現出來的具體類和具體函數的代碼存在。 
提醒：在本文的幾個術語中，語言的重心在後面，前面的詞是做爲形容詞使用的。 

2 函數模板的異常處理

函數模板中的模板形參可實例化爲各類類型，但當實例化模板形參的各模板實參之間不徹底一致時，就可能發生錯誤，如：

template<typename T>       
void min(T &x, T &y)
{  return (x<y)?x:y;  }

void func(int i, char j)
{
   min(i, i);
   min(j, j);

   min(i, j);   
   min(j, i);
}

例子中的後兩個調用是錯誤的，出現錯誤的緣由是，在調用時，編譯器按最早遇到的實參的類型隱含地生成一個模板函數，並用它對全部模板函數進行一致性檢查，例如對語句

min(i, j)；

先遇到的實參i是整型的，編譯器就將模板形參解釋爲整型，此後出現的模板實參j不能解釋爲整型而產生錯誤，模板函數是沒有隱含的類型轉換功能的。解決此種異常的方法有兩種：

⑴採用強制類型轉換，如將語句min(i, j);改寫爲min(i,int( j));

⑵用非模板函數重載函數模板

方法有兩種：

① 借用函數模板的函數體

此時只聲明非模板函數的原型，它的函數體借用函數模板的函數體。如改寫上面的例子以下：

template<typename T>       
void min(T &x, T &y)
{  return (x<y)?x:y;  }

int min(int,int);

void func(int i, char j)
{
   min(i, i);
   min(j, j);

   min(i, j);
   min(j, i);
}

執行該程序就不會出錯了，由於重載函數支持數據間的隱式類型轉換。

② 從新定義函數體

就像通常的重載函數同樣，從新定義一個完整的非模板函數，它所帶的參數能夠隨意。

C++中，函數模板與同名的非模板函數重載時，應遵循下列調用原則：

• 尋找一個參數徹底匹配的函數，若找到就調用它。若參數徹底匹配的函數多於一個，則這個調用是一個錯誤的調用。

• 尋找一個函數模板，若找到就將其實例化生成一個匹配的模板函數並調用它。

• 若上面兩條都失敗，則使用函數重載的方法，經過類型轉換產生參數匹配，若找到就調用它。

•若上面三條都失敗，尚未找都匹配的函數，則這個調用是一個錯誤的調用。

 

3.函數模板與類模板有什麼區別？

答：函數模板的實例化是由編譯程序在處理函數調用時自動完成的，而類模板的實例化必須由程序員在程序中顯式地指定。

     即函數模板容許隱式調用和顯式調用而類模板只能顯示調用