函数模板（Function Template）

函数模板是 C++ 中实现泛型编程的核心工具，它允许编写独立于数据类型的通用函数。编译器会根据调用时传入的参数类型，自动生成对应的函数版本。

基本语法

template <typename T>  // 或 template <class T>
返回值类型 函数名(参数列表) {
    // 函数体（使用 T 作为通用类型）
}

• typename T 或 class T：声明一个类型参数 T，代表任意数据类型。
• T 可替换为：int, double, string 等具体类型（只要支持函数内的操作）。

示例：求最大值的通用函数

#include <iostream>
using namespace std;

// 声明函数模板
template <typename T>
T getMax(T a, T b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

int main() {
    // 调用示例
    int i1 = 5, i2 = 3;
    double d1 = 2.5, d2 = 4.7;

    // 编译器自动推导 T 为 int
    cout << getMax(i1, i2) << endl;  // 输出：5

    // 显式指定 T 为 double
    cout << getMax<double>(d1, d2) << endl; // 输出：4.7

    return 0;
}

关键特性

1. 类型安全
   比宏（#define）更安全，编译器会检查类型合法性。

2. 避免重复代码
   无需为不同数据类型重写相同逻辑（如 getMax_int(), getMax_double()）。

3. 编译时实例化
   编译器在调用时生成具体类型的函数（如 getMax<int>()）。

使用注意事项

1. 模板定义需在头文件中
   通常将模板代码放在 .hpp 或 .h 文件中（因编译机制需看到完整定义）。

2. 类型约束
   模板中的操作必须支持所用类型（如 a > b 要求 T 类型可比较）。

3. 多类型参数
   支持多个泛型类型：

   template <typename T1, typename T2>
   void printPair(T1 a, T2 b) {
      cout << a << ", " << b << endl;
   }

进阶用法

• 特例化（Specialization）
  为特定类型定制特殊实现：

  template <>
  const char* getMax<const char*>(const char* a, const char* b) {
    return (strlen(a) > strlen(b)) ? a : b; // 比较字符串长度
  }

• 默认模板参数

  template <typename T = int> // 默认类型为 int
  T defaultValue() {
    return T{};
  }

总结

函数模板是 C++ 泛型编程的基石，广泛应用于 STL（如 vector<T>, sort() 等）。掌握它能显著提升代码复用性和灵活性！