概述
C++的模板是泛型编程思想的一种实现。C++是强类型语言，处处强调类型。同样的加法运算，int和float的加法运算需定义两个函数（重载），而使用模板则可以只用一个函数（见下面示例）。
这类似我们面向对象所说的多态（定义加法运算，各个类型有不同的实现），所以是所谓静多态的一种实现方式，不同的是，模板在编译期展开生成int和float两个加法函数，如：
template<class T>
T add(T a, T b)
{
return a + b;
}
int v1 = add<int>(1, 2);
// 不显式声明模板参数类型，编译器会试图推断
float v2 = add(1.5f, 2.5f);
/*
实际上编译器生成了两个函数
int add<int>(int a, int b)
float add<float>(float a, float b)
*/
模板不光支持函数模板，还有类模板，思想是一样的（详情见下面例子）。
模板还有一些特性机制如：模板特化，SFINAE（substitution failure is not an error 替换而非错误），变长参数模板等，另外模板在元编程中也是十分重要的组成部分，我对元编程没有太多实践，读者有兴趣可以自行搜索。
用法举例
参考测试项目ModernCppTest/modrenc_template.cpp
主要内容：
- 函数模板&Lambda函数模板
- 类模板
- 别名模板
- 变量模板
- 值（枚举）作为模板参数（其实int类型也可以）
- 模板特化
- 变长参数模板
- 模板函数的完美转发
#include "ModernCppTestHeader.h"
namespace n_template{
template <class T>
void template_func(T t)
{
LOG_VAR(t);
}
template <class T>
class Number
{
public:
T v;
Number(T v) : v(v)
{
LOG_VAR(v);
}
};
template <class T>
constexpr T pi = T(3.1415926f);
template <int INTVAL>
void log_template_int_value()
{
LOG_VAR(INTVAL);
}
enum class EAnim : int {
Other = 0,
Cat = 1,
Dog = 2,
};
template<EAnim Ty>
class Anim
{
public:
void Bark() { LOG("默认：动物叫"); }
};
template<>
class Anim<EAnim::Dog>
{
public:
void Bark() { LOG("狗：汪汪！"); }
};
template<>
class Anim<EAnim::Cat>
{
public:
void Bark() { LOG("猫：喵喵！"); }
};
// 注意递归基
void log_values()
{
LOG("展开结束");
}
template<class T, class... ARGS>
void log_values(T value, ARGS... args)
{
LOG(value);
log_values(args...);
}
template<class T>
void func_plus(T&& a)
{
auto v = a;
LOG("func_plus v = " << a);
}
template<class T, class... ARGS>
void func_plus(T&& a, T&& b, ARGS... args)
{
func_plus(a + b, std::forward<ARGS>(args)...);
}
template<class T>
void func_mul(T&& a)
{
auto v = a;
LOG("func_mul v = " << a);
}
template<class T, class... ARGS>
void func_mul(T&& a, T&& b, ARGS... args)
{
func_mul(a + b, std::forward<ARGS>(args)...);
}
template <class... ARGS>
void call_func(const std::string& name, ARGS&&... args)
{
if (name == "plus")
func_plus(std::forward<ARGS>(args)...);
else if (name == "mul")
func_mul(std::forward<ARGS>(args)...);
else
LOG("Unknown function name: " << name);
}
}
template<typename T>
using Num = n_template::Number<T>;
void template_test()
{
LOG_FUNC();
LOG_TAG(" 函数模板 ");
{
n_template::template_func(1);
n_template::template_func(1.25f);
LOG("Lambda 函数模板");
auto f = []<class T> (T t) { LOG_VAR(t); };
f(1);
f(1.25f);
}
LOG_TAG("类模板");
{
n_template::Number(1);
n_template::Number(1.25f);
}
LOG_TAG("别名模板");
{
Num<int>(1);
Num<float>(1.25f);
}
LOG_TAG("变量模板");
{
auto v1 = n_template::pi<int>;
auto v2 = n_template::pi<float>;
LOG_VAR(v1);
LOG_VAR(v2);
n_template::log_template_int_value<10>();
n_template::log_template_int_value<20>();
}
LOG_TAG("枚举变量模板&模板特化");
{
n_template::Anim<n_template::EAnim::Dog>().Bark();
n_template::Anim<n_template::EAnim::Cat>().Bark();
LOG("EAnim::Other 没有特化使用默认模板");
n_template::Anim<n_template::EAnim::Other>().Bark();
}
LOG_TAG("变长参数模板");
{
n_template::log_values("jack", 10, 3.14f);
}
LOG_TAG("变长参数模板的完美转发");
{
n_template::call_func("plus", 1, 2, 3, 4);
n_template::call_func("mul", 2, 3);
}
}