模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。
模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。
每个容器都有一个单一的定义，比如 向量，我们可以定义许多不同类型的向量，比如 vector <int> 或 vector <string>。
您可以使用模板来定义函数和类，接下来让我们一起来看看如何使用。
模板函数定义的一般形式如下所示：
| template <class type> ret-type func-name(parameter list) |
| { |
| // 函数的主体 |
| } |
在这里，type 是函数所使用的数据类型的占位符名称。这个名称可以在函数定义中使用。
下面是函数模板的实例，返回两个数种的最大值：
| #include <iostream> |
| #include <string> |
| using namespace std; |
| template <typename T> |
| inline T const& Max (T const& a, T const& b) |
| { |
| return a < b ? b:a; |
| } |
| int main () |
| { |
| int i = 39; |
| int j = 20; |
| cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl; |
| double f1 = 13.5; |
| double f2 = 20.7; |
| cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl; |
| string s1 = "Hello"; |
| string s2 = "World"; |
| cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl; |
| return 0; |
| } |
| Max(i, j): 39 |
| Max(f1, f2): 20.7 |
| Max(s1, s2): World |
正如我们定义函数模板一样，我们也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示：
| template <class type> class class-name { |
| . |
| . |
| . |
| } |
在这里，type 是占位符类型名称，可以在类被实例化的时候进行指定。您可以使用一个逗号分隔的列表来定义多个泛型数据类型。
下面的实例定义了类 Stack<>，并实现了泛型方法来对元素进行入栈出栈操作：
| #include <iostream> |
| #include <vector> |
| #include <cstdlib> |
| #include <string> |
| #include <stdexcept> |
| using namespace std; |
| template <class T> |
| class Stack { |
| private: |
| vector<T> elems; // 元素 |
| public: |
| void push(T const&); // 入栈 |
| void pop(); // 出栈 |
| T top() const; // 返回栈顶元素 |
| bool empty() const{ // 如果为空则返回真。 |
| return elems.empty(); |
| } |
| }; |
| template <class T> |
| void Stack<T>::push (T const& elem) |
| { |
| // 追加传入元素的副本 |
| elems.push_back(elem); |
| } |
| template <class T> |
| void Stack<T>::pop () |
| { |
| if (elems.empty()) { |
| throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack"); |
| } |
| // 删除最后一个元素 |
| elems.pop_back(); |
| } |
| template <class T> |
| T Stack<T>::top () const |
| { |
| if (elems.empty()) { |
| throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack"); |
| } |
| // 返回最后一个元素的副本 |
| return elems.back(); |
| } |
| int main() |
| { |
| try { |
| Stack<int> intStack; // int 类型的栈 |
| Stack<string> stringStack; // string 类型的栈 |
| // 操作 int 类型的栈 |
| intStack.push(7); |
| cout << intStack.top() <<endl; |
| // 操作 string 类型的栈 |
| stringStack.push("hello"); |
| cout << stringStack.top() << std::endl; |
| stringStack.pop(); |
| stringStack.pop(); |
| } |
| catch (exception const& ex) { |
| cerr << "Exception: " << ex.what() <<endl; |
| return -1; |
| } |
| } |
| 7 |
| hello |
| Exception: Stack<>::pop(): empty stack |
