模板是C++泛型编程的核心，分为模板函数和模板类。1. 模板函数通过template<typename T>定义，支持类型自动推导，如max(x, y)可处理int、double等类型。2. 模板类用于构建通用数据结构，如Array<T, N>可定义固定大小数组，支持不同类型与长度，如Array<int, 10>和Array<double, 5>，提升代码复用性。
在C++中，模板是实现泛型编程的核心工具。它允许我们编写与数据类型无关的代码，从而提高代码复用性和灵活性。模板分为两种：模板类和模板函数。下面详细介绍它们的使用方法。
模板函数的基本用法
模板函数允许你定义一个适用于多种类型的函数，而无需为每种类型重复编写代码。
语法格式如下：
template <typename T>
T max(T a, T b) {
return (a > b) ? a : b;
}
说明：
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- template <typename T> 声明了一个名为 T 的模板参数，也可以用 class T 替代 typename，两者在此处等价。
- 函数返回两个值中较大的一个，适用于任何支持 > 操作的类型。
- 调用时，编译器会根据传入参数自动推导 T 的类型：
int x = 5, y = 10;
double a = 3.14, b = 2.71;
auto m1 = max(x, y); // T 被推导为 int
auto m2 = max(a, b); // T 被推导为 double
如果类型无法自动推导，或需要显式指定类型，可以这样调用：
max<int>(x, y);
模板类的基本用法
模板类用于创建通用的数据结构，比如标准库中的 vector、list 等都是模板类。
定义一个简单的数组模板类示例：
template <typename T, int N>
class Array {
private:
T data[N];
public:
T& operator[](int index) { return data[index]; }
int size() const { return N; }
};
说明：
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- 模板参数可以是类型（如 T），也可以是非类型参数（如 int N）。
- 这个类表示一个固定大小的数组，大小在编译时确定。
- 使用方式：
Array<int, 10> arr1; // 存放10个int的数组
Array<double, 5> arr2; // 存放5个double的数组
arr1[0] = 100;
for(int i = 0; i
多个模板参数与默认参数
模板可以有多个类型参数，甚至支持默认参数。
例如：
template <typename T = int, typename U = double>
class Pair {
private:
T first;
U second;
public:
Pair(const T& a, const U& b) : first(a), second(b) {}
T getFirst() const { return first; }
U getSecond() const { return second; }
};
使用示例：
Pair<std::String, int> p1(“age”, 25);
Pair<> p2(10, 3.14); // 使用默认类型：int 和 double
注意事项与常见问题
模板代码必须在头文件中定义，不能像普通函数那样分离声明与定义。因为编译器需要在实例化时看到完整的实现。
常见错误包括：
- 将模板函数的实现放在 .cpp 文件中导致链接错误。
- 类型不支持模板中使用的操作（如对自定义类使用 max，但未重载 > 操作符）。
- 模板参数推导失败，比如传入不同类型参数时：
max(1, 2.5); // 错误：T 无法同时为 int 和 double
解决办法是显式指定类型或提供重载版本。
基本上就这些。掌握模板类和模板函数后，你可以写出更通用、高效的C++代码。关键是理解类型推导机制和模板实例化的时机。多练习写一些容器或算法模板，能更快上手。