模板是C++泛型編程編程的基礎(chǔ)，STL從頭到尾都是模板泛型編程

函數(shù)模板

template<class T>
T add(T a, T b) { return a + b;}

int main()
{
    int a = 1, b = 2;
    std::cout << add(a + b) << std::endl;
    return 0;
}

類模板

template<class T>
class A
{
public:
    explicit A(T val) : t(val) { }
    T add(T x) { return t + x; }    
private:
    T t;
};

int main()
{
    A<int> a(10);
    std::cout << a.add(5) << std::endl;
    return 0;
}

幾個(gè)需要注意的點(diǎn)
１. 類模板的和函數(shù)模板都必須定義在.h頭文件中
２. 模板的實(shí)例化類型確定是在編譯期間
３. 只是模板寫(xiě)好了，編譯一般不會(huì)很多出錯(cuò)，出錯(cuò)一般會(huì)在實(shí)例化編譯之后
４. 模板實(shí)例化只會(huì)實(shí)例化用到的部分，沒(méi)有用到的部分將不會(huì)被實(shí)例化

模板特化

函數(shù)模板全特化

template< >                                  // 全特化　注意語(yǔ)法
double add(double a, double b)  { return a + b; }

int main()
{
    int x = 10, y = 20;
    double z = 1.1, w = 2.2;
    std::cout << add(x, y) << std::endl;   // 調(diào)用普通版本
    std::cout << add(z, w) << std::endl;   // 調(diào)用全特化版本
    return 0;
}

函數(shù)模板重載（不存在偏特化）

template<class T1>　　// 重載版本，接收參數(shù)為指針
T1 add(T1* a, T1* b) { return *a + *b; }   
int main()
{
    int a = 10, b = 20;
    int *x = &a, *y = &b;
    add(a, b);    // 調(diào)用普通模板
    add(x, y);　  // 調(diào)用重載的模板
    return 0;
}

類模板的偏特化

• 形式一

template<class T1, class T2>      // 普通版本，有兩個(gè)模板參數(shù)
class B { ..... };

template<class T2>　　　         // 偏特化版本，指定其中一個(gè)參數(shù)，即指定了部分類型
class B<int , T2> { ..... };　　// 當(dāng)實(shí)例化時(shí)的第一個(gè)參數(shù)為int 則會(huì)優(yōu)先調(diào)用這個(gè)版本

• 形式二

template<class T>     // 普通版本
class B { ..... };

template<class T>　　　//這個(gè)偏特化版本只接收指針類型的模板實(shí)參 
class B<T*> { ..... }; 

template<class T>
class B<T&> { ..... };     // 這個(gè)偏特化版本只接受引用類型的模板實(shí)參

• 形式三

template<class T>    //普通版本
class B { ..... };

template<class T>　　　// 這種只接受用T實(shí)例化的vector的模板實(shí)參．也是一種偏特化
class B<vector<T>> { ......  };  

幾個(gè)值得注意的地方
１. 特例化本質(zhì)上是我們頂替了編譯器的工作，我們幫編譯器做了類型推導(dǎo)
２. 全特化本質(zhì)上是一個(gè)實(shí)例，而偏特化本質(zhì)上還是一個(gè)模板，只是原來(lái)模板的一個(gè)子集
３. 所以全特化的函數(shù)模板，本質(zhì)上是實(shí)例，從而不會(huì)與函數(shù)模板產(chǎn)生二義性
４. 若想讓用戶能使用特例化版本，特例化版本必須與模板定義在同一個(gè).h頭文件中

偏特化在STL中最重要的兩個(gè)應(yīng)用

１. 應(yīng)用在迭代器設(shè)計(jì)中，為了使迭代器既可以萃取出值類型，又可以包容原生指針
如果要通過(guò)一個(gè)迭代器就能知道它的值類型，那么一般會(huì)使用iterator_traits
迭代器萃取技術(shù)的兩個(gè)核心是：
a. 在每個(gè)迭代器類中定義value_type值類型的類型成員，這樣直接通過(guò)迭代器的value_type類型成員就可以知道值類型
b. 問(wèn)題就在于，迭代器必須兼容原生指針，而原生指針很難被重新定義，即要在原生指針的類中添加value_type的值類型的類型成員．這時(shí)候，靠的就是類模板的偏特化了．新添加一層iterator_traits類，專門(mén)萃取迭代器的屬性，然后再對(duì)iterator_traits類設(shè)計(jì)原生指針與原生引用的偏特化版本，就解決了這個(gè)棘手的問(wèn)題

２．type_traits類型萃取，對(duì)待特殊類型，特殊處理，提高效率
對(duì)于沒(méi)有構(gòu)造函數(shù)，析構(gòu)函數(shù)等的內(nèi)置類型，如果與復(fù)雜類型一樣，執(zhí)行同樣的操作，顯然是效率不高的先實(shí)現(xiàn)一個(gè)對(duì)所有類型都設(shè)置一個(gè)最保守值的type_traits模板類，然后再對(duì)每個(gè)內(nèi)置類型設(shè)置偏特化版本，內(nèi)置類型設(shè)置一個(gè)更為激進(jìn)的值，表明可以采取更為高效的操作來(lái)提高效率比如copy函數(shù)，如果傳遞的對(duì)象是一個(gè)復(fù)雜類型，那么可能只能采取最保守的處理方式，一個(gè)一個(gè)的構(gòu)造；如果是內(nèi)置類型，這樣顯然太低效，使用memcpy()可能會(huì)好一些