初阶模板分为从三个方面了解：1. 泛型编程 2. 函数模板 3. 类模板 。
1. 泛型编程：不考虑数据类型，大家都能用的编程技巧。
如何实现一个通用的交换函数？重载需要重复声明定义，而且函数仅仅只是类型不同，代码的复用率比较低，只要有新类型出现时，就需要增加对应的函数 ，代码的可维护性比较低，一个出错可能所有的重载均出错。
C++中提供类模板来实现泛型编程。 模板有函数模板和类模板。
2. 函数模板：
概念：函数模板代表了一个函数家族，该函数模板与类型无关，在使用时被参数化，根据实参类型产生函数的特定 类型版本。
格式: template<typename T1, typename T2,......,typename Tn> 返回值类型 函数名(参数列表){}
template<typename T1> //参数类型个数可以是很多个
T1 Add(const T1& left, const T1& right) //参数能给引用尽量给引用，提高效率
{ //对于不需要修改形参的函数，可以用const修饰形参
return left + right;
}
int main()
{
int i = Add(1, 2); //如实是传常量，模板函数参数列表的参数必须加const
double d = Add(2.1, 1.2); //不是常量则模板函数参数列表不加const
return 0;
}
template是定义模板的关键字。typename是定义模板参数的关键字，可以用class代替，不能用哪个struct代替。
函数模板原理：模板是一个蓝图，它本身并不是函数，是编译器用使用方式产生特定具体类型函数的模具。所以其实模板就 是将本来应该我们做的重复的事情交给了编译器。
在编译器编译阶段，对于模板函数的使用，编译器需要根据传入的实参类型来推演生成对应类型的函数以供 调用。比如：当用double类型使用函数模板时，编译器通过对实参类型的推演，将T确定为double类型，然 后产生一份专门处理double类型的代码，对于字符类型也是如此。
函数模板的实例化 :用不同类型的参数使用函数模板时，称为函数模板的实例化。模板参数实例化分为：隐式实例化和显式实例 化。
1. 隐式实例化：让编译器根据实参推演模板参数的实际类型。
template<typename T1>
T1 Add( T1& left,T1& right)
{
return left + right;
}
int main()
{
int i = Add(1, 2); //
double d = Add(2.1, 1.2); //编译器自动实例化出int型和double型的函数
return 0;
}
显示实例化：
template<class T1>
T1 Add(T1& left, T1& right)
{
return left + right;
}
int main()
{
int a=2, b = 3;
double c = 1.1, d = 2.2;
int n=Add(a, b);
double m= Add(c, d);
//Add(a, c); //报错，模板只定义了一种类型的，现在两种类型的参数，无法实例化
int x=Add(a,(int)c);
int y=Add<int>(a, c);
return 0;
}
//如果类型不匹配，编译器会尝试进行隐式类型转换，如果无法转换成功编译器将会报错。
模板参数的匹配原则：一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在，而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函 数。
template<class T>
T Add( T left,T& right)
{
return left + right;
}
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
对于非模板函数和同名函数模板，如果其他条件都相同，在调动时会优先调用非模板函数而不会从该模 板产生出一个实例。如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数， 那么将选择模板。
template<class T>
T Add( T left,T& right)
{
return left + right;
}
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
int main()
{
Add(1, 2); //与非模板函数完全匹配，不需要函数模板实例化
Add(1, 2.0); //模板函数可以产生更加匹配的版本，编译器根据实参生成更加匹配的Add函数
return 0;
}
//模板函数不允许自动类型转换，但普通函数可以进行自动类型转换
3. 类模板 ：
类模板的定义格式 :
template<class T1, class T2, ..., class Tn>
class 类模板名
{
// 类内成员定义
};
template<class T>
class Vector
{
public:
Vector(size_t capacity = 10)
:_pData(new T[capacity])
, _size(0)
, _capacity(capacity);
{}
~Vector(); //用析构函数演示如何在类中声明，类外定义
void PushBack(const T& Data)
{
_pData[_size] = Data;
++_size;
}
void PopBack()
{
--_size;
}
T& operator[](size_t pos)
{
assert(pos < _size);
return _pData[pos];
}
private:
T* _pDate;
size_t capacity;
size_t size;
};
template<class T> //在类外定义要加模板参数列表
Vector<T>::Vector()
{
if (_pData)
delete[] _pData;
_size = _capacity = 0;
}
类模板的实例化:
类模板实例化与函数模板实例化不同，类模板实例化需要在类模板名字后跟<>，然后将实例化的类型放在<> 中即可，类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类。
template<class T>
class Vector
{
public:
Vector(size_t capacity = 10)
:_pData(new T[capacity])
, _size(0)
, _capacity(capacity)
{}
~Vector(); //用析构函数演示如何在类中声明，类外定义
void PushBack(const T& Data)
{
_pData[_size] = Data;
++_size;
}
void PopBack()
{
--_size;
}
T& operator[](size_t pos)
{
assert(pos < _size);
return _pData[pos];
}
size_t capacity()
{
return _capacity;
}
void print()
{
for (int i = 0; i < _size;i++)
cout << _pData[i] << " ";
cout << endl;
}
private:
T* _pData;
size_t _capacity;
size_t _size;
};
template<class T> //在类外定义要加模板参数列表
Vector<T>::~Vector()
{
if (_pData)
delete[] _pData;
_size = _capacity = 0;
}
int main()
{
Vector<int> V1;
for (int i = 0; i < V1.capacity();i++)
{
V1.PushBack(i);
}
V1.print();
Vector<Vector<int>> V2;
cout << sizeof(V2) << endl;
return 0;
}