C++模板编程指南：泛型编程基石与函数/类模板实战

模板是泛型编程基石：编写与具体类型无关的代码。模板是创建泛型类/函数的蓝图/公式。STL容器（如vector）、迭代器、算法皆基于模板。单一定义vector，可实例化vector<int>、vector<string>等无数变体。

函数模板

通用形式：

template <class type> ret-type func-name(parameter list) { /* body */ }

type为占位类型名，函数体内可用。示例：返回两值中较大者：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template <typename T>
inline T const& Max(T const& a, T const& b) {
    return a < b ? b : a;
}
int main() {
    int i=39, j=20;
    cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl;       // 39
    double f1=13.5, f2=20.7;
    cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl;     // 20.7
    string s1="Hello", s2="World";
    cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl;     // World
    return 0;
}

类模板

通用形式：

template <class type> class class-name { ... }

type为占位类型，实例化时指定。可用逗号分隔定义多类型参数。示例：泛型栈Stack<T>：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <stdexcept>
using namespace std;
template <class T>
class Stack {
private:
    vector<T> elems;
public:
    void push(T const& elem) { elems.push_back(elem); }
    void pop() {
        if(elems.empty()) throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");
        elems.pop_back();
    }
    T top() const {
        if(elems.empty()) throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");
        return elems.back();
    }
    bool empty() const { return elems.empty(); }
};
int main() {
    try {
        Stack<int> intStack;
        Stack<string> stringStack;
        intStack.push(7);
        cout << intStack.top() << endl; // 7
        stringStack.push("hello");
        cout << stringStack.top() << endl; // hello
        stringStack.pop();
        stringStack.pop(); // 触发异常
    } catch(exception const& ex) {
        cerr << "Exception: " << ex.what() << endl;
        return -1;
    }
    return 0;
}

输出：7、hello、Exception: Stack<>::pop(): empty stack