C++模板編程如何應用

C++ 模板編程是一種強大的編程技巧，它允許程序員編寫與數據類型無關的代碼。模板可以用于創建泛型數據結構和函數，從而提高代碼的復用性和靈活性。C++ 模板編程主要涉及以下兩個方面：類模板和函數模板。

1. 類模板： 類模板允許你創建一個通用類，該類可以處理多種數據類型。類模板的定義以關鍵字 template 開始，后跟尖括號內的模板參數列表。例如，以下代碼定義了一個簡單的泛型 Vector 類模板：

template <typename T>
class Vector {
public:
    Vector() {}
    ~Vector() {}

    void push_back(const T& value) {
        data.push_back(value);
    }

    T get(int index) const {
        return data[index];
    }

private:
    std::vector<T> data;
};

在這個例子中，T 是一個模板參數，表示向量中存儲的數據類型。你可以使用不同的數據類型實例化這個類模板，如 Vector<int>、Vector<float> 等。

2. 函數模板： 函數模板允許你創建一個通用函數，該函數可以處理多種數據類型。函數模板的定義與類模板類似，但使用關鍵字 template 后跟尖括號內的模板參數列表。例如，以下代碼定義了一個簡單的泛型 swap 函數模板：

template <typename T>
void swap(T& a, T& b) {
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

在這個例子中，T 是一個模板參數，表示要交換的數據類型。你可以使用不同的數據類型調用這個函數模板，如 swap<int>(a, b)、swap<std::string>(str1, str2) 等。

C++ 模板編程的應用場景包括：

• 創建泛型數據結構，如向量、列表、矩陣等。
• 實現通用的算法，如排序、查找等。
• 提高代碼的復用性和可維護性。
• 編寫高性能的代碼，因為編譯器可以對模板代碼進行內聯優化。