【C++语言】模板（内附精美思维导图）
思维导图附上
看不清楚戳这里【模板思维导图】
链接部分思维导图是备注展开的，图片是没展开的。
1.为什么要有模板？
其实用现实生活中的话都可以回答，比如冰棍模具，我们可以根据这个模具的样子，加入不同的调料，得到形状造型相同，但内部调料类型不同，的不同冰棍。这也是我们C++模板，具体到一类容器来说，容器相同，但内部类型不同。都用同一个类模板创造的。
总结就是：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
2.模板的原理
我们对模板的使用，并不是直接使用模板，而是我们提供类型，而编译器会根据模板，生成一份对应我们提供类型的实例化类，我们也就可以调用它来创建类对象了。注意：提供不同类型，会生成不同实例化类。
此图把原理分析的很清楚了：
3.模板的参数
1）类型模板参数
类型模板参数就是class/typename 加上类型组成的范式类型列表。
class:
template<class T1, class T2,......,class Tn>
typename:
template<typename T1, typename T2,......,typename Tn>
两者在此处并没有很大的区别，typename比class多一个“哄骗”声明。就是在编译阶段告诉编译器，我后面的是一个类型，你让它过，等它实例化以后你自己去找。编译器就说好让它通过了。但到了后续不一定能成功运行。因为编译器去找了，但不一定是一个类型，有可能是一个类静态成员变量。甚至还有可能不存在这个东西。只有实例化后才能知道。
//typename就和int那些声明一样，但是int那些声明是确定的，typename的声明是不一定有保障的
int a; //a一定是int
typename T::iterator it; //告诉编译器这个iterator这是T（范式）类型中的类型，你等它实例化后自己去找
//与作用限定符 类::内部类/typedef别名/静态成员变量
2）非类型模板参数
非类型模板参数是指，除了class/typename+类型名称,还可以整形家族+变量名称都可以给缺省
比如：array 静态数组
template<class T,size_t N=1000>;
class array{
private:
T _array[N];
int _size;
};
4.模板的分类
注意：模板的作用域就是该函数模板或者类模板
1）函数模板
函数模板定义：
template<class T1, class T2,......,class Tn>
返回值类型 函数名(参数列表)
{}
函数模板实例化：
//以Add函数为例：
template<class T>
T Add(T left, T right)
{
return left + right;
}
Add(1, 2); //调用实例化
Add<int>(1,2);//显示实例化，告诉编译器我是什么类型，可以对我的数据进行强转
2）类模板
类模板的定义：
emplate <class T1,class T2,...,class Tn>
class 类模板名
{
//类内的成员函数和成员变量
}
类模板的实例化：
类模板实例化与函数模板实例化不同，类模板实例化需要在类模板名字后跟<>，然后将实例化的类型放在<>中即可，类模板名字不是真正的类，而实例化的结果才是真正的类。
// Vector类名，Vector<int>才是类型
Vector<int> s1;
Vector<double> s2;
5.模板的特化
我们不论在用函数模板还是类模板的时候，都有一些情况下需要调整：
比如：我们想要比较两个指针所指向的整形对象的大小，我们把int*传到函数模板，x,y是指针，但它没有解引用操作，只是直接比较地址。所以得到的结果不符合我们的需求，或者我们想针对部分类型执行其他代码（有一定代码限制的作用），需要更改，这里就可以用到我们的模板的特化。
template<class T>
bool Less(T x,T y)
{
return x < y;
}
1）函数模板特化：
接着上面的例子，我们可以做以下特化操作：
//全特化，很具体
template<>
bool Less<int*>(int* x,int* y)
{
return *x < *y;
}
int main()
{
int a=10,b=20;
Less(10,20); //匹配函数模板
Less(&a,&b); //优先匹配int*特化模板
return 0;
}
其实在函数特化这部分，真不如函数重载，函数模板特化可以少用。
bool Less(int* x,int* y)
{
return *x < *y;
}
2）类模板特化
我们以 Less类 来举例：
template<class T1 , class T2>
struct Less
{
bool operator()(const T1& x, const T2& y) const
{
return x < y;
}
};
1. 全特化： 所有模板参数给出具体类型。
// 对Less类模板特化
template<>
struct Less<Date，Date>
{
bool operator()(Date x, Date y) const
{
return x < y;
}
};
2. 偏特化： 部分特化，一个继续是泛型，一个给出具体类型。
template<class T1>
struct Less<T1，int>
{
bool operator()(T1 x, int y) const
{
return x < y;
}
};
把指针泛型进一步提出来,也属于偏特化
template<class T1,class T2>
struct Less<T1*,T2*>
{
bool operator()(const T1* x, const T2* y) const
{
return *x < *y;
}
};
模板匹配原则：优先匹配现成的，有完全符合我的就用他，因为它很具体，里面函数体的执行也是量身定做。 让我想到一句要爱具体的人，不要爱抽象的人 因为具体的的人更懂我们哈哈，共勉！
6.类模板的声明定义分离
我们借思维导图来学习下：
声明定义分离有两种情况：
- 声明定义都放在头文件中（.h 或 .hpp）,但在类模板里只声明，类模板外定义；
- 声明放在头文件（.h）————定义放在源文件（.cpp）
第一种情况： 在编译阶段，会展开头文件，调用该成员函数实例化，声明，会根据调用对象，生成找到定义地址位置的相关代码，再链接时，生成最终执行代码
第二种情况： 在（.cpp）文件中，就算包含了头文件，但没有实例化，在编译阶段就被编译器优化掉了，到了main函数调用的时候，链接时，就报错了。编译错误
第二种解决方案： 我们在（.cpp）文件中显式实例化一个任意类型的对象，类模板就会被保留下来，再到链接的时候整合代码，根据我们的调用生成新的类型的对象。对函数进行调用。
总结
本章重点就是讲解模板的使用，类模板更加重要，还有就是模板分离部分，很关键。思维导图持续优化~
看猫共勉，诸君加油~
C++语言系列学习目录
提示：这里可以添加系列文章的所有文章的目录，目录需要自己手动添加，添加超链接