1.C++模板简介

1.模板概观

模板是c++的一种特性，允许函数或类（对象）通过泛型的形式表现或运行

c++通常使用两种模板
a.类模板，使用泛型参数的类
b.函数模板，使用泛型参数的函数

2.函数模板

template<typename T>
inline T Max(T a,T b)
{
    return (a > b)?a:b;
}

从语法上讲，class和typename没有区别，但不能使用struct； 尽量使用typename； 模板实例化，编译器自动的； 如果该型别不支持函数所使用的操作，会报错； （比如std::complex没有重载>，但函数里使用了complex类的>） 模板会被编译两次，一次是本身，一次是调用时候的实例化； 参数推导，每个T必须严格匹配，不允许自动类型转换； 比如Max(1,2.0); 解决1：用static_cast或强制转换:Max(static_cast(1),2.0) 解决2：显式指定T的类型：Max(1,2.0)//1可以转换成double 函数模板可以像普通函数一样重载，可以重载同名的非模板函数； Max('a',4.2)参数类型不同，当存在非模板函数时，会调用非模板函数进行类型转换； 重载版本的声明必须位于调用位置之前；

3.类模板

类也可以通过参数泛化，从而可以创建出一族不同类型的类实例（对象）；
类模板实参可以使某一型别或者常量（仅限int或enum）；
在内部T像其他类型一样定员成员变量和成员函数；
如果类模板中需要使用到这个类模板本身，应该使用其完整定义，带<...>的形式；
Stack >两个尖括号不要连到一起，会编译成<<，经过验证，新版编译器不会出现该问题;
类模板特化，要把所有成员函数都重写一遍；可以添加新的成员函数；

偏特化：

template <typename T1,typename T2>class MyClass{...};
template <typename T> class MyClass{...};    偏特化成同类型;
template <typename T>class MyClass<T,int>{...};  偏特化成非泛型;
template <typename T1,typename T2>class MyClass<T1*,T2*>{...};   偏特化成指针;

如果调用同等的匹配不止一个偏特化，二义性，编译器不会通过；
如下所示：

MyClass<int,int>; //可同时匹配2，3同类型和参数2偏特化为int
MyClass<int*,int*>; //可同时匹配2，4同类型和指针

类模板参数可以有默认值，如下：

template<typename T,typename TContainer = std::vector<T>>
class stack
{
    private:TContainer m_Container;
}

2.泛型编程

1.概观

泛型编程是一种编程方法，这种方法将型别（type）以一种to-be-specified-later的方式给出，等到需要调用时，再以参数方式，通过具体的、特定的型别实例化一个具体的方法或对象
泛型编程是一种编程想法或思维，并不依赖于具体语言

2.特性 Traits

A[0],A[1],A[2].....A[n]

如何构建型别为T的初始类型，姑且使用T(0);
如果求和函数，求出的结果超出了类型的容量，
比如char数组”abc“，求和的值大于char类型容量255
会溢出overflow，此时可以强制使用来储存，或者使用Traits； Sigma函数的返回值的型别叫做T的trait；

T -> association -> characteristic of T -> another type -> trait;

Traits可以实现为模板类，而关联(association)是针对每个具体型别T的特化；
在这个例子里traits命名为Sigma Traits，叫做traits模板(traits template);
Traits可以实现为模板类;

template class SigmaTraits{};
template<>class SigmaTraits{
    public: typedef int Return Type;}   //当传进去的是char,return的类型变成int；

把每个传入类型都指定return的类型；
typename SigmaTrais::ReturnType //这一串是返回类型的写法;
3.迭代器

本身是一个对象，指向另一个（可以被迭代的）对象；
算法通常以迭代器作为输入参数；

3.容器

1.Vector

存放任意型别的动态数组；数据结构和操作与数组类似，在内存中是一段地址连续的空间；
Vector支持动态空间大小调整，随着元素的加入，vector内部会自动扩充内存空间；
头文件vector，名称空间std；
2.创建

创建一个T型别的空vector:    vectorv;
创建一个容量是n的T型别vector: vectorv(n);
创建一个容量是n的T型别vector，并且都初始化为i:    vectorv(n,i);
创建一个已有v的拷贝: vectorcopyOfV(v);
通过一个数组创建一个vector:   int array[]={1,2,3,4,5,6,7};
    vectorv(array,array+10);

3.方法

调用push_back函数，表示将元素添加至其尾部：
判断是否为空：empty();
获取大小：size();
访问：

vector::at();   越界会抛出exception，但效率不如operator；
vector::operator[]; 不做边界检查，但访问效率高；

删除：

clear:清除整个vector；
pop_back:弹出vector尾部元素；
erase:删除vector中某一位置的元素
        用法一：指定删除某一元素，v.erase(it+1); //t位置+1的位置的元素；
        用法二：删除指定的满足某条件的；

对象里面重载了operator()的话，调用方法像函数一样；

4. Deque

能存放任意型别的双向队列，新增了两个方法：

push_front: 在头部插入一个元素；
pop_front: 在头部弹出一个元素；

5.List
存放任意型别的双向链表(double linked list); 有next和prev指针指向前一个和后一个元素； 头文件list和名称空间std；
优势： 弹性，可以随意插入和删除元素，只需要改变next和prev的指针链接； 对于移动元素到另一个list，没有发生复制；
劣势： 只能以连续的方式存取list中的元素，查找任意元素的平均时间和list长度成线性比例； 对于查找、随机存取等元素定位操作，效率低； 在每个元素节点上增加一些较为严重的开销，即向前向后两个指针；