c++中常见的模板类

模板类英文为class template，template的中文翻译为模板，所以模板类的意思其实是：类的模板。

顾名思义，模板类是相当于一个模具，当参数给定时，生成具体的类，也叫实例化。它的提出主要是为了减少代码重复。

例如，我们可以用下面的代码交换两个数b和c

a = b

b = c

c = a

这个交换过程与a，b，c的具体类型没有关系，因此我们可以用它来交换两个整数，或者两个浮点数。更一般的，我们可以用来交换两个具有赋值运算符的类型。因此，可以用模板进行一般化：

template<class T>

void swap(T &b， T &c){

a = b

b = c

c = a

}

当然，上面介绍的这个不是模板类，而是模板函数。不过他们的概念是类似的。其中一开始的template代表后面尖括号中的是模板参数（类似于函数的参数），class代表参数是类（相应的，可以用template<int N>来声明整型参数）。后面的代码和的函数基本没有区别，只是用T来代替了具体的类型，例如int，double等。根据需要我们可以用swap<int>(b，c)来交换两个整数，swap<double>(b，c)交换两个浮点数。由于编译器可以根据b，c的具体类型推导T的具体含义，因此可以简写为swap(b，c)。

回到模板类，假设我们需要一个类型来代表动态数组，且该类型支持size成员函数。如果是整型的类，我们可能会写

class vector_int{

size_t size() const

}

如果某一天，我们又需要浮点类型的动态数组，可能又会写

class vector_double{

size_t size() const

}

于是就会发现它们的代码是如此的类似，因此我们希望将它一般化。如同swap函数的做法，我们将它定义为模板类：

template<class T>

class vector{

size_t size() const

}

因此，vec_int等同于vector<int>，而vector_double等同于vector<double>。因为运用模板类的语法类似于

vector<T> a

因此，编译器没办法为我们推导T的具体含义，所以不能像模板函数一样进行简写。

当然，上面是比较简单的情况，有时候我们需要的类在大多数情况下是一样的，但是对于某几个特殊情形可能不太一样，例如我们可能希望对于bool类型的数组能尽量减少内存的使用，用一个比特位代表一个bool值。从而，我们的数组不是通过bool a[10]的形式来定义。在这种情况下，c++提供了模板特化，也就是说当模板的参数取某个具体的值时，我们使用不同的模板，定义方式如下：

template<>

class vector<bool>{

size_t size() const

}

因为，它是一个特化的模板类，所以只有普通模板存在的情况下，它的存在才是合法的，不然我们是对什么进行特化的呢