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C/C++ 普通函数与函数模板的区别,调用规则,模板局限性

作者:CtrlX
  • 2022 年 8 月 29 日
    山东
  • 本文字数:2119 字

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C/C++普通函数与函数模板的区别,调用规则,模板局限性

普通函数与函数模板的区别

普通函数与函数模板区别:


  • 普通函数调用时可以发生自动类型转换(隐式类型转换)

  • 函数模板调用时,如果利用自动类型推导,不会发生隐式类型转换

  • 如果利用显示指定类型的方式,可以发生隐式类型转换


示例:


//普通函数int myAdd01(int a, int b){  return a + b;}
//函数模板template<class T>T myAdd02(T a, T b) { return a + b;}
//使用函数模板时,如果用自动类型推导,不会发生自动类型转换,即隐式类型转换void test01(){ int a = 10; int b = 20; char c = 'c'; cout << myAdd01(a, c) << endl; //正确,将char类型的'c'隐式转换为int类型 'c' 对应 ASCII码 99
//myAdd02(a, c); // 报错,使用自动类型推导时,不会发生隐式类型转换
myAdd02<int>(a, c); //正确,如果用显示指定类型,可以发生隐式类型转换}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;}
复制代码


总结:建议使用显示指定类型的方式,调用函数模板,因为可以自己确定通用类型 T

普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下:


  1. 如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数

  2. 可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板

  3. 函数模板也可以发生重载

  4. 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板


示例:


//普通函数与函数模板调用规则void myPrint(int a, int b){  cout << "调用的普通函数" << endl;}
template<typename T>void myPrint(T a, T b) { cout << "调用的模板" << endl;}
void test01(){ //1、如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数 // 注意 如果告诉编译器 普通函数是有的,但只是声明没有实现,或者不在当前文件内实现,就会报错找不到 int a = 10; int b = 20; myPrint(a, b); //调用普通函数 //2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板 myPrint<>(a, b); //调用函数模板
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;}
复制代码


//普通函数与函数模板调用规则void myPrint(int a, int b){  cout << "调用的普通函数" << endl;}
template<typename T>void myPrint(T a, T b) { cout << "调用的模板" << endl;}
template<typename T>void myPrint(T a, T b, T c) { cout << "调用重载的模板" << endl; }
void test01(){ //3、函数模板也可以发生重载 int c = 30; myPrint(a, b, c); //调用重载的函数模板
//4、 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板 char c1 = 'a'; char c2 = 'b'; myPrint(c1, c2); //调用函数模板}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;}
复制代码


分析:如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板


以上面案例为例,编译器默认调用了普通函数,发现还需要把 char 转成 int,又发现如果调用模板则只需确定类型即可,于是调用模板函数,最优选择。


总结:既然提供了函数模板,最好就不要提供普通函数,否则容易出现二义性

模板的局限性

局限性:


  • 模板的通用性并不是万能的


例如:


  template<class T>  void f(T a, T b)  {       a = b;    }
复制代码


在上述代码中提供的赋值操作,如果传入的 a 和 b 是一个数组,就无法实现了


再例如:


  template<class T>  void f(T a, T b)  {       if(a > b) { ... }    }
复制代码


在上述代码中,如果 T 的数据类型传入的是像 Person 这样的自定义数据类型,也无法正常运行


因此 C++为了解决这种问题,提供模板的重载,可以为这些特定的类型提供具体化的模板


示例:


#include<iostream>using namespace std;
#include <string>
class Person{public: Person(string name, int age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; } string m_Name; int m_Age;};
//普通函数模板template<class T>bool myCompare(T& a, T& b){ if (a == b) { return true; } else { return false; }}//第一种方法:重载算术运算符==,缺点:太麻烦
//第二种方法://具体化,显示具体化的原型和定意思以template<>开头,并通过名称来指出类型//具体化优先于常规模板template<> bool myCompare(Person &p1, Person &p2){ if ( p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age) { return true; } else { return false; }}
void test01(){ int a = 10; int b = 20; //内置数据类型可以直接使用通用的函数模板 bool ret = myCompare(a, b); if (ret) { cout << "a == b " << endl; } else { cout << "a != b " << endl; }}
void test02(){ Person p1("Tom", 10); Person p2("Tom", 10); //自定义数据类型,不会调用普通的函数模板 //可以创建具体化的Person数据类型的模板,用于特殊处理这个类型 bool ret = myCompare(p1, p2); if (ret) { cout << "p1 == p2 " << endl; } else { cout << "p1 != p2 " << endl; }}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;}
复制代码


总结:


  • 利用具体化的模板,可以解决自定义类型的通用化

  • 学习模板并不是为了写模板,而是在 STL 能够运用系统提供的模板

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