下面是我們熟悉的類模板的例子：一個(gè)簡(jiǎn)單的容器棧，它可以支持不同的類型做元素。
#include <vector>
#include <stdexcept>
template<typename T>
struct Stack
{
void push(const T& elem)
{
elems.push_back(elem);
}
T pop()
{
if(empty()) throw std::out_of_range("Stack<>::pop: empty!");
auto elem = elems.back();
elems.pop_back();
return elem;
}
bool empty() const
{
return elems.empty();
}
private:
std::vector<T> elems;
};
它的用法如下：
Stack<int> intStack;
intStack.push(-1);
intStack.push(2);
intStack.push(-3);
std::cout << intStack.pop() << std::endl;
Stack<char> charStack;
charStack.push('A');
charStack.push('B');
std::cout << charStack.pop() << std::endl;
對(duì)于模板元編程，我們可以將類模板想象成一個(gè)編譯期的函數(shù)，不同的是它的參數(shù)列表放在一對(duì)尖括號(hào)中。通過(guò)template<typename T> struct Stack我們聲明了一個(gè)編譯期的函數(shù)，它的名字叫做Stack，它有一個(gè)類型形參T。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可以用typename或者class關(guān)鍵字指示模板形參是一個(gè)類型，不能使用struct。由于模板的類型形參不僅可以被替換為用戶自定義類型，也可以被替換為內(nèi)置類型（int, char, double...），所以使用typename語(yǔ)義上比class更清晰一些。本文統(tǒng)一使用typename。
如同把具體的實(shí)參傳遞給一個(gè)函數(shù)，函數(shù)就會(huì)計(jì)算求值一樣，當(dāng)我們把具體的類型當(dāng)做實(shí)參傳遞給類模板時(shí)，類模板會(huì)在編譯期進(jìn)行計(jì)算，返回一個(gè)具體的類型。類模板的傳參和函數(shù)類似，只不過(guò)語(yǔ)法上使用尖括號(hào)。
上例中我們分別將int和char當(dāng)做實(shí)參，傳遞給類模板Stack。Stack得到實(shí)參后變成具體的類型Stack<int>和Stack<char>。根據(jù)運(yùn)行期C++的要求，只有具體類型才能產(chǎn)生對(duì)象，所以我們分別用Stack<int>和Stack<char>生成了兩個(gè)對(duì)象intStack和charStack。
類模板的實(shí)現(xiàn)中可以繼續(xù)使用類模板。上例中Stack的實(shí)現(xiàn)中使用了標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的類模板std::vector。一旦我們?cè)赟tack中用具體類型替換形參T，std::vector<T>也會(huì)被傳遞參數(shù)從而變成一個(gè)具體類型，使得可以產(chǎn)生elems對(duì)象。
上面雖然我們用編譯期函數(shù)來(lái)類比類模板，但是這時(shí)的類模板還遠(yuǎn)未達(dá)到模板元編程的要求，我們繼續(xù)！
