3.模板函数和自定义函数

当模板函数和自己实现的函数是否可以同时存在时？

//专门处理int的加法函数 int Add(int left, int right) {  return left + right; }  // 通用加法函数 templateT Add(T left, T right) {  return left + right; }  int main() {  int a = 1, b = 2;  Add(a, b);   Add(a, b);   return 0; }

当自己写的函数和模板函数同时存在时,二者不会冲突，在之前我们讲过他们的函数名修饰规则是不同的。

同时存在，且调用时，首先会调用自己写的函数。因为模板函数相当于一个半成品，他需要推演实例化才会生成具体的函数，所以当然先使用自己实现的。

如果一定要使用模板函数的话，就需要显示实例化：Add(a,b);

这就叫泛型编程，与具体的类型无关！

2.类模板

类模板与函数模板不同的是：类模板统一显式实例化，不需要推演，或者说没有推演的时机，而函数模板实参传递形参时，就会发生推演实例化。

格式：

templateclass Stack { public:  Stack(int capacity = 4)  {  _a = (T*)malloc(sizeof(T)*capacity);  if (_a == nullptr)  {  perror("malloc fail");  exit(-1);  }   _top = 0;  _capacity = capacity;  }  ......  private:  T* _a;  int _top;  int _capacity; };   int main() {  // 显示实例化  Stackst1; // double  st1.Push(1.1);   Stackst2; // int  st2.Push(1);  // s1,s2是同一个类模板实例化出来的，但是模板参数不同，他们就是不同类型  return 0; }

可能有人会问：s1=s2;  会不会发生隐式类型转换呢？当然不会，隐式类型转换只有在类型相近才会发生。

接下来创建一个数组类模板：

namespace mj {  template class array  {  public:  inline T& operator[](size_t i) //这里引用做返回值的目的是除了减少拷贝构造，还有可以修改返回值，直接可以修改数组里的值  {  assert(i < N); //严格控制越界访问的情况  return _a[i];  }  private:  T _a[N];  }; }  int main() {  mj::arraya1;  for (size_t i = 0; i < N; ++i)  {  //相当于: a1.operator[](i)= i;  a1[i] = i;  }   for (size_t i = 0; i < N; ++i)  {  // a1.operator[](i)  cout << a1[i] << " ";  }  cout << endl;   for (size_t i = 0; i < N; ++i)  {  a1[i]++;  }   for (size_t i = 0; i < N; ++i)  {  cout << a1[i] << " ";  }  cout << endl;  return 0; }

我们可以发现，类对象居然也可以使用数组那一套了？？当然是取决于运算符重载。

他与普通数组最大的区别是：

1. 普通数组对于数组越界的这种情况，只能随机的抽查！而我们自己实现的类模板可以严格的控制越界访问这种情况！别说越界修改，越界访问都不行！

2.效率上因为[]是运算符重载，使用就会调用函数开辟栈帧，但是若定义到类中，并且加inline，就对于效率来说，那真是完美！

3.模板不支持分离编译

我们在实现数据结构的时候，是不是会经常去分几个文件去实现不同模块的功能？

（个人习惯）.h文件中，我们写声明；.cpp文件中，我们写定义；test.cpp中，我们测试使用

但今天学习的模板就不能这么做了！！具体不能怎么做，我们上代码：

 如果这样写的话，他就会报链接错误（就是在使用时找不到定义）

我们知道，在预处理阶段，就会将.h头文件展开，test.cpp中只有声明，在调用函数时，就会去找他的地址（call stack（）），那么在编译的时候，编译器允许只有声明没有函数，相当于你可以先给他一个承诺，兑不兑现后面再说。

但在链接的时候，test.cpp中，却不能找到它的地址，这是为什么？？这就是模板和其他的区别！

链接错误原因：

.cpp中的定义，不是实例化模板，他只是一个模板，没有任何实例化成任何类型。所以你在使用类模板的时候，压根就找不到它的定义，当然也找不到地址了，这不就链接错误了吗？

看上图：stack st; 显示实例化，但是.h中只有声明，test.cpp用的地方实例化了，但是定义的地方stack.cpp却没有实例化，只是一个模板。

用的地方在实例化，但是有声明，没有定义；

定义的地方没有实例化。

解决方法：

那转来转去就是一个问题：stack.cpp中定义没有实例化！！

办法一：

  你没有实例化，我给你补上：在定义后面加一个实例化

templateStack::Stack(int capacity = 4) {  cout << "Stack(int capacity = )" << capacity << endl;   _a = (T*)malloc(sizeof(T)*capacity);  if (_a == nullptr)  {  perror("malloc fail");  exit(-1);  }   _top = 0;  _capacity = capacity;   template  class Stack;

但是就会有另一个问题，我如果使用的时候，创建不同类型，那模板实例化就要有不同类型，那就要一直补实例化，总不肯用一个补一个吧。

方法二：

那就是模板的编译不分离：（不要将定义和声明一个到.cpp，一个到.h）

当放在一个文件中时，在编译时，.h 文件展开后，定义和声明都在test.cpp中，那直接就会完成模板实例化，就有了函数地址，不需要再去链接了。

链接：只有声明没有定义才会到处去找定义。

那有人就会问，加inline可以吗？

inline当然不可以，加了inline后，直接不产生符号表，还存在什么地址吗？

直接放类中也不行，当数据量大的时候，都挤到一推，代码阅读性很差，会傻傻搞不清！

总结：

初阶模板，概念，分类，要注意的地方，这对后续的学习都是非常重要的，慢慢铺垫，厚积薄发！！