前言

在开始今天的内容之前，我们先来看一下我们前面写过的交换函数：

代码语言：javascript

AI代码解释

void Swap(int& left, int& right)
{
	int temp = left;
	left = right;
	right = temp;
} 
void Swap(double& left, double& right)
{
	double temp = left;
	left = right;
	right = temp;
} 
void Swap(char& left, char& right)
{
	char temp = left;
	left = right;
	right = temp;
}
//……

我们看到，当想要交换int类型，double类型，char类型的数据，我们是不是要对各种类型的数据写对应的交换函数，ok，在我们还没有学函数重载的时候，甚至还要给这些交换不同类型的交换函数命不同的名字，现在我们学了函数重载，虽然可以实现，但是有一下几个不好的地方：

1. 重载的函数仅仅是类型不同，代码复用率比较低，只要有新类型出现时，就需要用户自己增加对应的函数
2. 代码的可维护性比较低，一个出错可能所有的重载均出错

那我们想一想，一个接近相同的函数要被我们书写多遍，这有意义吗？很明显是没有意义的，那能否告诉编译器一个模子，让编译器根据不同的类型利用该模子来生成代码呢？

如果在C++中，也能够存在这样一个模具，通过给这个模具中填充不同材料(类型)，来获得不同材料的铸件(即生成具体类型的代码），那将会节省许多头发。

巧的是前人早已将树栽好，我们只需在此乘凉。

一、模板的分类

二、函数模板

2.1 函数模板的概念

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。

2.2 函数模板格式

其中T1,T2……，Tn表示类型，如果只有一个类型，只需写一个T；如果有多个类型，那就写T1,T2……，Tn

代码演示：

代码语言：javascript

AI代码解释

template<typename T>
void swap(const T& x, const T& y)
{
	T tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}
int main()
{
	int i = 1, j = 2;
	swap(i, j);

	double d1 = 3.2, d2 = 4.2;
	swap(d1, d2);
	return 0;
}

那这里有个问题，int 类型和double类型调用的是同一个函数吗？

注意：typename是用来定义模板参数关键字，也可以使用class(切记：不能使用struct代替class) 也就是这样：

ok，接下来我们来看一下下面的代码能不能运行：

当我们这样写时，编译器已经报错了，这就给了我们一个提醒：推类型的过程中不能自相矛盾，编译器无法推出我们所需要的函数（后面会给出解决办法）

2.3 函数模板的原理

其实函数模板只是一个蓝图，它本身并不是函数，是编译器使用方式产生特定具体类型函数的模具，所以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，编译器会根据传入的实参的类型来推演生成对应类型的函数以供调用。比如：当传入实参的类型是double类型，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类型的函数代码

2.4 函数模版的实例化

在前面的学习中，我们学习了类的实例化，也就是我们通过一个类实例化出一个对象供我们使用，类有实例化，函数模板也是有实例化的。