一、模板觀念與函數(shù)模板
第一步：定義
函數(shù)模板的聲明是在關(guān)鍵字template 后跟隨一個(gè)或多個(gè)模板在尖括弧內(nèi)的參數(shù)和原型。與普通函數(shù)相對(duì)，它通常是在一個(gè)轉(zhuǎn)換單元里聲明，而在另一個(gè)單元中定義，你可以在某個(gè)頭文件中定義模板。例如：
// file max.h
#ifndef MAX_INCLUDED
#define MAX_INCLUDED
template
T max(T t1, T t2)
{
return (t1 > t2) ? t1 : t2;
}
#endif
定義 T 作為模板參數(shù)，或者是占位符，當(dāng)實(shí)例化 max()時(shí)，它將替代具體的數(shù)據(jù)類型。max 是函數(shù)名，t1和t2是其參數(shù)，返回值的類型為 T。你可以像使用普通的函數(shù)那樣使用這個(gè) max()。編譯器按照所使用的數(shù)據(jù)類型自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的模板特化，或者說(shuō)是實(shí)例：
int n=10,m=16;
int highest = max(n,m); // 產(chǎn)生 int 版本
std::complex c1, c2;
//.. 給 c1,c2 賦值
std::complex higher=max(c1,c2); // complex 版本
第二步：改進(jìn)設(shè)計(jì)
上述的 max() 的實(shí)現(xiàn)還有些土氣——參數(shù)t1和t2是用值來(lái)傳遞的。對(duì)于像 int，float 這樣的內(nèi)建數(shù)據(jù)類型來(lái)說(shuō)不是什么問(wèn)題。但是，對(duì)于像std::complex 和 std::sting這樣的用戶定義的數(shù)據(jù)類型來(lái)說(shuō)，通過(guò)引用來(lái)傳遞參數(shù)會(huì)更有效。此外，因?yàn)?max() 會(huì)認(rèn)為其參數(shù)是不會(huì)被改變的，我們應(yīng)該將 t1和t2聲明為 const （常量）。下面是 max() 的改進(jìn)版本：
template
T max(const T& t1, const T& t2)
{
return (t1 > t2) ? t1 : t2;
}
額外的性能問(wèn)題
很幸運(yùn)，標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)或 STL 已經(jīng)在 里定義了一個(gè)叫 std::max()的算法。因此，你不必重新發(fā)明。讓我們考慮更加現(xiàn)實(shí)的例子，即字節(jié)排序。眾所周知，TCP/IP 協(xié)議在傳輸多字節(jié)值時(shí)，要求使用 big endian 字節(jié)次序。因此，big endian 字節(jié)次序也被稱為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)次序（network byte order）。如果目的主機(jī)使用 little endian 次序，必須將所有過(guò)來(lái)的所字節(jié)值轉(zhuǎn)換成 little endian 次序。同樣，在通過(guò) TCP/IP 傳輸多字節(jié)值之前，主機(jī)必須將它們轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)字節(jié)次序。你的 socket 庫(kù)聲明四個(gè)函數(shù)，它們負(fù)責(zé)主機(jī)字節(jié)次序和網(wǎng)絡(luò)字節(jié)次序之間的轉(zhuǎn)換：
unsigned int htonl (unsigned int hostlong);
unsigned short htons (unsigned short hostshort);
unsigned int ntohl (unsigned int netlong);
unsigned short ntohs (unsigned short netshort);
這些函數(shù)實(shí)現(xiàn)相同的操作：反轉(zhuǎn)多字節(jié)值的字節(jié)。其唯一的差別是方向性以及參數(shù)的大小。非常適合模板化。使用一個(gè)模板函數(shù)來(lái)替代這四個(gè)函數(shù)，我們可以定義一個(gè)聰明的模板，它會(huì)處理所有這四種情況以及更多種情形：
template
T byte_reverse(T val);
為了確定 T 實(shí)際的類型，我們使用 sizeof 操作符。此外，我們還使用 STL 的 std::reverse 算法來(lái)反轉(zhuǎn)值的字節(jié)：
template
T byte_reverse(T val)
{
// 將 val 作為字節(jié)流
unsigned char *p=reinterpret_cast (&val);
std::reverse(p, p+sizeof(val));
return val;
}
使用方法
byte_reverse() 模板處理完全適用于所有情況。而且，它還可以不必修改任何代碼而靈活地應(yīng)用到其它原本（例如：64 位和128位）不支持的類型：
int main()
{
int n=1;
short k=1;
__int64 j=2, i;
int m=byte_reverse(n);// reverse int
int z=byte_reverse(k);// reverse short
k=byte_reverse(k); // un-reverse k
i=byte_reverse(j); // reverse __int64
}
注：模板使用不當(dāng)會(huì)影響.exe 文件的大小，也就是常見(jiàn)的代碼浮腫問(wèn)題。
二、類模板與操作符重載
例子
定義類模板的一般形式是：
template <類型名參數(shù)名1，類型名 參數(shù)名2，…>
class 類名
{
類聲明體
}；
例如，template
class Smemory
{…
void input(T x);
…
}
表示定義一個(gè)名為Smemory的類模板，其中帶類型參數(shù)T。
在類模板的外部定義類成員函數(shù)的一般形式是：
template <類型名參數(shù)名1，類型名 參數(shù)名2，…>
函數(shù)返回值類型 類名<參數(shù)名 1 參數(shù)名 2，…>::成員函數(shù)名(形參表)
{
}
例如：template
void Smemory::mput(T x)
{…}
表示定義一個(gè)類模板Smemory的成員函數(shù)，函數(shù)名為mput，形參x的類型是T，函數(shù)無(wú)返回值。
類模板是一個(gè)類家族的抽象，它只是對(duì)類的描述，編譯程序不為類模板(包括成員函數(shù)定義)創(chuàng)建程序代碼，但是通過(guò)對(duì)類模板的實(shí)例化可以生成一個(gè)具體的類以及該具體類的對(duì)象。
與函數(shù)模板不同的是：函數(shù)模板的實(shí)例化是由編譯程序在處理函數(shù)調(diào)用時(shí)自動(dòng)完成的，而類模板的實(shí)例化必須由程序員在程序中顯式地指定，
其實(shí)例化的一般形式是：
類名 <數(shù)據(jù)類型 1(或數(shù)據(jù))，數(shù)據(jù)類型 2(或數(shù)據(jù))…> 對(duì)象名
例如，Smemory mol；
表示將類模板Smemory的類型參數(shù)T全部替換成int 型，從而創(chuàng)建一個(gè)具體的類，并生成該具體類的一個(gè)對(duì)象mol。
類模板示例：
類模板定義 定義一個(gè)類模板，一般有兩方面的內(nèi)容：
A. 首先要定義類，其格式為：
template //或用 template
class foo
{
……
}
foo 為類名，在類定義體中，通用類型T可以作為普通成員變量的類型，還可以作為const和static成員變量以及成員函數(shù)的參數(shù)和返回類型之用。例如：
template
class Test{
private:
T n;
const T i;
static T cnt;
Test():i(0){}
Test(T k);
~Test(){}
void print();
T operator+(T x);
};
B. 在類定義體外定義成員函數(shù)時(shí)，若此成員函數(shù)中有模板參數(shù)存在，則除了需要和一般類的體外定義成員函數(shù)一樣的定義外，還需在函數(shù)體外進(jìn)行模板聲明
例如
template
Test::Test(T k):i(k){n=k;cnt++;}
如果函數(shù)是以通用類型為返回類型，則要在函數(shù)名前的類名后綴上“” (注：所有函數(shù)都要加“” )。例如：
template
T Test::operator+(T x){
return n + x;
}
C. 在類定義體外初始化const成員和static成員變量的做法和普通類體外初始化const成員和static成員變量的做法基本上是一樣的，唯一的區(qū)別是需在對(duì)模板進(jìn)行聲明，例如
template
int Test::cnt=0;
template
Test::Test(T k):i(k){n=k;cnt++;}
三、泛型編程
四、容器
