模板类声明和定义
模板类的用法
模板类的用法模板类是C++中非常重要的一种特性，它可以通过参数化类型实现通用的数据结构和算法，从而提高代码的复用性和灵活性。
在本文中，我们将深入探讨模板类的使用方法，包括模板类的定义、实现以及常见的应用场景。
一、模板类的定义在C++中，模板类的定义使用关键字template和typename（或class）来声明模板参数，并且在类名后面使用尖括号<>来指定模板参数。
下面是一个简单的模板类的定义示例：```cpptemplate <typename T>class Stack {public:Stack();void push(const T& val);T pop();bool isEmpty();private:std::vector<T> elements;};```在上面的例子中，我们定义了一个模板类Stack，其中T是模板参数，它表示栈中存储的元素的类型。
使用模板类可以使我们在不同的上下文中使用不同类型的数据，而不需要重新实现整个类的逻辑。
二、模板类的实现模板类的实现通常需要包含在头文件中，因为编译器需要在使用模板类的地方进行实例化以生成具体的代码。
我们可以将模板类的声明和实现放在同一个头文件中，或者将模板类的声明放在头文件中，实现放在独立的源文件中。
下面是一个模板类的实现示例：```cpptemplate <typename T>Stack<T>::Stack() {}template <typename T>void Stack<T>::push(const T& val) {elements.push_back(val);}template <typename T>T Stack<T>::pop() {if (isEmpty()) {throw std::runtime_error("Stack is empty");}T val = elements.back();elements.pop_back();return val;}template <typename T>bool Stack<T>::isEmpty() {return elements.empty();}```上面的代码展示了一个简单的栈类的实现，其中所有成员函数都使用了模板参数T。
模板函数定义声明
模板函数定义声明摘要：1.模板函数的定义2.模板函数的声明3.模板函数的使用正文：在C++编程语言中，模板函数是一种可以处理不同类型数据的函数，它允许我们编写一次函数，然后在不同的类型上调用它，从而实现代码复用。
模板函数的定义和声明与普通函数相似，但在函数名前需要添加template 关键字。
一、模板函数的定义模板函数的定义与普通函数定义的语法相似，不同之处在于需要在函数名前添加template 关键字，以及在函数参数列表中使用模板参数。
模板参数通常使用尖括号<T>表示，T 是一个占位符，用于表示任意类型。
例如，定义一个计算两个数之和的模板函数：```cpptemplate<typename T>T add(T a, T b) {return a + b;}```二、模板函数的声明在C++中，模板函数的声明与定义是分开的。
声明模板函数时，只需要在函数名前添加template 关键字，不需要指定具体的模板参数。
这样可以让编译器在调用函数时自动推断参数类型。
例如，声明一个计算两个数之和的模板函数：```cpptemplate<typename T>T add(T a, T b);```三、模板函数的使用要使用模板函数，需要先声明函数，然后在需要调用函数的地方使用模板函数名和具体的类型参数。
这样，编译器可以根据传入的参数类型自动选择正确的函数实现。
例如，使用上面定义的模板函数计算整数3 和5 的和：```cppint main() {int a = 3;int b = 5;int sum = add(a, b);cout << "Sum of a and b is: " << sum << endl;return 0;}```需要注意的是，模板函数的参数类型和返回类型在编译时需要进行类型检查。
如果模板函数的参数类型和返回类型不匹配，编译器会报错。
C++模板详解（一）
C++模板详解（⼀）C++模板 模板是C++⽀持参数化多态的⼯具，使⽤模板可以使⽤户为类或者函数声明⼀种⼀般模式，使得类中的某些数据成员或者成员函数的参数、返回值取得任意类型。
模板是⼀种对类型进⾏参数化的⼯具； 通常有两种形式：函数模板和类模板； 函数模板针对仅参数类型不同的函数； 类模板针对仅数据成员和成员函数类型不同的类。
使⽤模板的⽬的就是能够让程序员编写与类型⽆关的代码。
⽐如编写了⼀个交换两个整型int 类型的swap函数，这个函数就只能实现int 型，对double，字符这些类型⽆法实现，要实现这些类型的交换就要重新编写另⼀个swap函数。
使⽤模板的⽬的就是要让这程序的实现与类型⽆关，⽐如⼀个swap模板函数，即可以实现int 型，⼜可以实现double型的交换。
模板可以应⽤于函数和类。
下⾯分别介绍。
注意：模板的声明或定义只能在全局，命名空间或类范围内进⾏。
即不能在局部范围，函数内进⾏，⽐如不能在main函数中声明或定义⼀个模板。
⼀、函数模板通式1、函数模板的格式： template <class形参名，class形参名，......> 返回类型函数名(参数列表) { 函数体 } 其中template和class是关见字，class可以⽤typename 关见字代替，在这⾥typename 和class没区别，<>括号中的参数叫模板形参，模板形参和函数形参很相像，模板形参不能为空。
⼀但声明了模板函数就可以⽤模板函数的形参名声明类中的成员变量和成员函数，即可以在该函数中使⽤内置类型的地⽅都可以使⽤模板形参名。
模板形参需要调⽤该模板函数时提供的模板实参来初始化模板形参，⼀旦编译器确定了实际的模板实参类型就称他实例化了函数模板的⼀个实例。
⽐如swap的模板函数形式为 template <class T> void swap(T& a, T& b){}，当调⽤这样的模板函数时类型T就会被被调⽤时的类型所代替，⽐如swap(a,b)其中a和b是int 型，这时模板函数swap中的形参T就会被int 所代替，模板函数就变为swap(int &a, int &b)。
模板类的用法
模板类（Template Class）是C++中的一种特殊类型的类，它允许你编写通用的类，以处理不同数据类型的数据，而不需要为每种数据类型编写不同的类。
模板类是C++模板的一部分，用于实现通用性和代码重用。
以下是模板类的基本用法和示例：声明模板类要声明一个模板类，你可以使用template关键字，后跟模板参数列表，然后定义类模板的主体。
通常，模板参数表示数据类型或其他模板。
template <typename T>class MyTemplateClass {public:// 类成员和成员函数的定义，可以使用类型TT data;void setData(T val) {data = val;}T getData() {return data;}};在上面的示例中，typename T是模板参数，表示我们可以在模板类中使用的任何数据类型。
实例化模板类要实例化一个模板类，你需要在实例化时提供实际的数据类型，这样编译器才能生成相应的代码。
MyTemplateClass<int> intObj; // 实例化一个存储整数的对象MyTemplateClass<double> doubleObj; // 实例化一个存储双精度浮点数的对象intObj.setData(42);doubleObj.setData(3.14);cout << "Integer data: " << intObj.getData() << endl;cout << "Double data: " << doubleObj.getData() << endl;上述代码创建了两个不同数据类型的模板类对象，一个存储整数，另一个存储双精度浮点数。
通过提供不同的模板参数类型，你可以在同一个模板类中处理多种不同的数据类型。
C++模板（菜鸟教程）
C++模板（菜鸟教程）C++模板（菜鸟教程）C++ 模板模板是泛型编程的基础，泛型编程即以⼀种独⽴于任何特定类型的⽅式编写代码。
模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。
库容器，⽐如迭代器和算法，都是泛型编程的例⼦，它们都使⽤了模板的概念。
每个容器都有⼀个单⼀的定义，⽐如向量，我们可以定义许多不同类型的向量，⽐如 vector <int> 或 vector <string>。
您可以使⽤模板来定义函数和类，接下来让我们⼀起来看看如何使⽤。
函数模板模板函数定义的⼀般形式如下所⽰：template <class type> ret-type func-name(parameter list) { // 函数的主体 }在这⾥，type 是函数所使⽤的数据类型的占位符名称。
这个名称可以在函数定义中使⽤。
下⾯是函数模板的实例，返回两个数中的最⼤值：实例1 #include <iostream>2 #include <string>34using namespace std;56 template <typename T>7 inline T const& Max (T const& a, T const& b)8 {9return a < b ? b:a;10 }11int main ()12 {1314int i = 39;15int j = 20;16 cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl;1718double f1 = 13.5;19double f2 = 20.7;20 cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl;2122string s1 = "Hello";23string s2 = "World";24 cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl;2526return0;27 }当上⾯的代码被编译和执⾏时，它会产⽣下列结果：Max(i, j): 39Max(f1, f2): 20.7Max(s1, s2): World类模板正如我们定义函数模板⼀样，我们也可以定义类模板。
类模板与模板类详解
类模板与模板类详解在C++的Template中很多地⽅都⽤到了typename与class这两个关键字，有时候这两者可以替换，那么这两个关键字是否完全⼀样呢？ 事实上class⽤于定义类，在模板引⼊c++后，最初定义模板的⽅法为:template<class T>,这⾥class关键字表明T是⼀个类型，后来为了避免class在这两个地⽅的使⽤可能给⼈带来混淆，所以引⼊了typename这个关键字，它的作⽤同class⼀样表明后⾯的符号为⼀个类型，这样在定义模板的时候可以使⽤下⾯的⽅式了: template<typename T>.在模板定义语法中关键字class与typename的作⽤完全⼀样区分类模板与模板类的概念 ⼀个类模板(类⽣成类)允许⽤户为类定义个⼀种模式，使得类中的某些数据成员、默认成员函数的参数，某些成员函数的返回值，能够取任意类型(包括系统预定义的和⽤户⾃定义的)。
如果⼀个类中的数据成员的数据类型不能确定，或者是某个成员函数的参数或返回值的类型不能确定，就必须将此类声明为模板，它的存在不是代表⼀个具体的、实际的类，⽽是代表⼀类类。
类模板定义：定义⼀个类模板，⼀般有两⽅⾯的内容:A。
⾸先要定义⼀个类，其格式为：template<class T>class test{....}test为类名，在类定义体中，如果采⽤通⽤数据类型的成员，函数参数的前⾯需加上T，其中通⽤类型T可以作为普通成员变量的类型。
还可以作为成员函数的参数和返回类型等。
例如：1 template<class T>23 class Test4 {5 private:6 T n;7 const T i;8 public:9 Test():i(0) {}10 Test(T k);11 ~Test(){}1213 void print();14 T operator+(T x);15 };如果在类外定义成员函数，若此成员函数中有模板参数存在，则除了需要和⼀般类的类外定义成员函数⼀样的定义外，还需要在函数外进⾏模板声明例如：1 template<class T>2 void Test<T>::print()3 {4 std::cout<<"n="<<n<<std::endl;5 std::cout<<"i="<<i<<std::endl;6 }1 template<class T>2 Test<T>::Test(T k):i(k){ n=k;} //构造函数34 template<class T>5 T Test<T>::operator+(T x){6 return n + x;7 }关于类模板的使⽤:类模板的使⽤实际上是将类模板实例化成⼀个具体的类，它的格式为：类名<实际的类型>模板类是类模板实例化后的⼀个产物，说个具体点的例⼦吧，我们把类模板⽐作是⼀个做饼⼲的模⼦，⽽模板类就是⽤这个模⼦做出来的饼⼲，⾄于这个饼⼲是什么味道的就要看你⾃⼰在实例化时⽤的是什么材料了，你可以做巧克⼒饼⼲，也可以做⽜奶饼⼲，这些饼⼲出了材料不⼀样外，其它的东西都是⼀样的了。
java 模板类声明
java 模板类声明
在Java中，模板类通常指的是泛型类。
泛型类允许我们在类的声明中使用一个或多个类型参数，以便在使用该类时指定具体的类型。
泛型类的声明遵循以下格式：
java.
public class ClassName<T1, T2, ...> {。
// 类的成员变量、方法等。
}。
在这个声明中，"ClassName" 是类的名称，"<T1, T2, ...>" 是类型参数列表，可以包含一个或多个类型参数，用逗号分隔。
类型参数通常用大写字母来表示，但实际上可以使用任何有效的标识符作为类型参数名。
泛型类的声明允许我们在类的定义中使用这些类型参数来定义类的成员变量、方法参数、方法返回类型等。
在使用泛型类时，我
们可以为类型参数指定具体的类型，例如：
java.
ClassName<Integer, String> obj = new ClassName<>();
在这个示例中，我们为类型参数T1指定了Integer类型，为类
型参数T2指定了String类型，创建了一个ClassName的实例对象。
泛型类的声明使得我们可以编写更加通用和灵活的代码，可以
在不同的数据类型上重用相同的类定义，提高了代码的可重用性和
安全性。
当我们需要在类的定义中使用泛型类型时，可以通过泛型
类声明来实现这一需求。
模板类声明和定义
模板类声明和定义模板类是一种特殊的类，它可以在编译时被生成为不同的类，以适应不同的数据类型。
使用模板类可以提高代码的复用性和可维护性，同时也能够让程序在编译期进行类型检查，减少运行时错误的发生。
模板类的声明和定义分为两部分，分别是模板类的声明和模板类的定义。
模板类的声明是指在类的定义之前，使用关键字template声明一个或多个模板参数，并在类的名称后面加上尖括号<>，将模板参数放在尖括号内。
模板参数可以是类型参数，也可以是非类型参数，甚至可以是模板参数的模板参数。
例如，下面是一个简单的模板类声明的示例：```cpptemplate<typename T>class MyContainerpublic:MyContainer(; // 默认构造函数//其他成员函数声明private:T* m_data; // 类模板参数int m_size; // 类模板参数的非类型参数};```在上面的示例中，使用了一个模板参数T来表示类的成员变量m_data的类型，并使用了一个非类型参数int来表示类的成员变量m_size的值类型。
模板类的定义是指在模板类的声明后面，使用实际的数据类型和参数值来具体化模板类的函数和成员变量。
具体化时需要使用关键字template后加上模板参数列表，再在被具体化的类的名称后面加上尖括号<>，将模板参数实例化。
以下是使用模板类的定义的示例：```cpptemplate<typename T>MyContainer<T>::MyContainerm_data = new T[10];m_size = 10;template<typename T>void MyContainer<T>::push(const T& value)//其他具体化的成员函数定义```在上述示例中，我们通过使用模板参数T来指定成员变量m_data的类型，并在构造函数和push方法的参数类型中使用具体的参数值。
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如何组织编写模板程序前言常遇到询问使用模板到底是否容易的问题，我的回答是：“模板的使用是容易的，但组织编写却不容易”。
看看我们几乎每天都能遇到的模板类吧，如STL, ATL, WTL, 以及Boost的模板类，都能体会到这样的滋味：接口简单，操作复杂。
我在5年前开始使用模板，那时我看到了MFC的容器类。
直到去年我还没有必要自己编写模板类。
可是在我需要自己编写模板类时，我首先遇到的事实却是“传统”编程方法(在*.h 文件声明，在*.cpp文件中定义)不能用于模板。
于是我花费一些时间来了解问题所在及其解决方法。
本文对象是那些熟悉模板但还没有很多编写模板经验的程序员。
本文只涉及模板类，未涉及模板函数。
但论述的原则对于二者是一样的。
问题的产生通过下例来说明问题。
例如在array.h文件中有模板类array：// array.htemplate <typename T, int SIZE>class array{T data_[SIZE];array (const array& other);const array& operator = (const array& other);public:array(){};T& operator[](int i) {return data_[i];}const T& get_elem (int i) const {return data_[i];}void set_elem(int i, const T& value) {data_[i] = value;}operator T*() {return data_;}};然后在main.cpp文件中的主函数中使用上述模板：// main.cpp#include "array.h"int main(void){array<int, 50> intArray;intArray.set_elem(0, 2);int firstElem = intArray.get_elem(0);int* begin = intArray;}这时编译和运行都是正常的。
程序先创建一个含有50个整数的数组，然后设置数组的第一个元素值为2，再读取第一个元素值，最后将指针指向数组起点。
但如果用传统编程方式来编写会发生什么事呢？我们来看看：将array.h文件分裂成为array.h和array.cpp二个文件(main.cpp保持不变)// array.htemplate <typename T, int SIZE>class array{T data_[SIZE];array (const array& other);const array& operator = (const array& other);public:array(){};T& operator[](int i);const T& get_elem (int i) const;void set_elem(int i, const T& value);operator T*();};// array.cpp#include "array.h"template<typename T, int SIZE> T& array<T, SIZE>::operator [](int i){return data_[i];}template<typename T, int SIZE> const T& array<T, SIZE>::get_elem(int i) const {return data_[i];}template<typename T, int SIZE> void array<T, SIZE>::set_elem(int i, const T& value) {data_[i] = value;}template<typename T, int SIZE> array<T, SIZE>::operator T*(){return data_;}编译时会出现3个错误。
问题出来了：为什么错误都出现在第一个地方？为什么只有3个链接出错？array.cpp中有4个成员函数。
要回答上面的问题，就要深入了解模板的实例化过程。
模板实例化程序员在使用模板类时最常犯的错误是将模板类视为某种数据类型。
所谓类型参量化(parameterized types)这样的术语导致了这种误解。
模板当然不是数据类型，模板就是模板，恰如其名：编译器使用模板，通过更换模板参数来创建数据类型。
这个过程就是模板实例化(Instantiation)。
从模板类创建得到的类型称之为特例(specialization)。
模板实例化取决于编译器能够找到可用代码来创建特例(称之为实例化要素，point of instantiation)。
要创建特例，编译器不但要看到模板的声明，还要看到模板的定义。
模板实例化过程是迟钝的，即只能用函数的定义来实现实例化。
再回头看上面的例子，可以知道array是一个模板，array<int, 50>是一个模板实例 - 一个类型。
从array创建array<int, 50>的过程就是实例化过程。
实例化要素体现在main.cpp 文件中。
如果按照传统方式，编译器在array.h文件中看到了模板的声明，但没有模板的定义，这样编译器就不能创建类型array<int, 50>。
但这时并不出错，因为编译器认为模板定义在其它文件中，就把问题留给链接程序处理。
现在，编译array.cpp时会发生什么问题呢？编译器可以解析模板定义并检查语法，但不能生成成员函数的代码。
它无法生成代码，因为要生成代码，需要知道模板参数，即需要一个类型，而不是模板本身。
这样，链接程序在main.cpp 或 array.cpp中都找不到array<int, 50>的定义，于是报出无定义成员的错误。
至此，我们回答了第一个问题。
但还有第二个问题，在array.cpp中有4个成员函数，链接器为什么只报了3个错误？回答是：实例化的惰性导致这种现象。
在main.cpp中还没有用上operator[]，编译器还没有实例化它的定义。
解决方法认识了问题，就能够解决问题：在实例化要素中让编译器看到模板定义。
用另外的文件来显式地实例化类型，这样链接器就能看到该类型。
使用export关键字。
前二种方法通常称为包含模式，第三种方法则称为分离模式。
第一种方法意味着在使用模板的转换文件中不但要包含模板声明文件，还要包含模板定义文件。
在上例中，就是第一个示例，在array.h中用行内函数定义了所有的成员函数。
或者在main.cpp文件中也包含进array.cpp文件。
这样编译器就能看到模板的声明和定义，并由此生成array<int, 50>实例。
这样做的缺点是编译文件会变得很大，显然要降低编译和链接速度。
第二种方法，通过显式的模板实例化得到类型。
最好将所有的显式实例化过程安放在另外的文件中。
在本例中，可以创建一个新文件templateinstantiations.cpp：// templateinstantiations.cpp#include "array.cpp"template class array <int, 50>; // 显式实例化array<int, 50>类型不是在main.cpp中产生，而是在templateinstantiations.cpp中产生。
这样链接器就能够找到它的定义。
用这种方法，不会产生巨大的头文件，加快编译速度。
而且头文件本身也显得更加“干净”和更具有可读性。
但这个方法不能得到惰性实例化的好处，即它将显式地生成所有的成员函数。
另外还要维护templateinstantiations.cpp文件。
第三种方法是在模板定义中使用export关键字，剩下的事就让编译器去自行处理了。
当我在Stroustrup的书中读到export时，感到非常兴奋。
但很快就发现VC 6.0不支持它，后来又发现根本没有编译器能够支持这个关键字(第一个支持它的编译器要在2002年底才问世)。
自那以后，我阅读了不少关于export的文章，了解到它几乎不能解决用包含模式能够解决的问题。
欲知更多的export关键字，建议读读Herb Sutter撰写的文章。
结论要开发模板库，就要知道模板类不是所谓的"原始类型"，要用其它的编程思路。
本文目的不是要吓唬那些想进行模板编程的程序员。
恰恰相反，是要提醒他们避免犯下开始模板编程时都会出现的错误。
///////////////////////////////xgchang/archive/2004/11/12/63139.aspx甚至是在定义非内联函数时，模板的头文件中也会放置所有的声明和定义。
这似乎违背了通常的头文件规则：“不要在分配存储空间前放置任何东西”，这条规则是为了防止在连接时的多重定义错误。
但模板定义很特殊。
由template<...>处理的任何东西都意味着编译器在当时不为它分配存储空间，它一直出于等待状态直到被一个模板实例告知。
在编译器和连接器的某一处，有一机制能去掉模板的多重定义，所以为了容易使用，几乎总是在头文件中放置全部的模板声明和定义。
为什么C++编译器不能支持对模板的分离式编译刘未鹏(pongba) /文首先，C++标准中提到，一个编译单元[translation unit]是指一个.cpp文件以及它所include的所有.h文件，.h文件里的代码将会被扩展到包含它的.cpp文件里，然后编译器编译该.cpp文件为一个.obj文件，后者拥有PE[Portable Executable,即windows可执行文件]文件格式，并且本身包含的就已经是二进制码，但是，不一定能够执行，因为并不保证其中一定有main函数。
当编译器将一个工程里的所有.cpp文件以分离的方式编译完毕后，再由连接器(linker)进行连接成为一个.exe文件。
举个例子：//---------------test.h-------------------//void f();//这里声明一个函数f//---------------test.cpp--------------//#include”test.h”void f(){…//do something} //这里实现出test.h中声明的f函数//---------------main.cpp--------------//#include”test.h”int main(){f(); //调用f，f具有外部连接类型}在这个例子中，test. cpp和main.cpp各被编译成为不同的.obj文件[姑且命名为test.obj 和main.obj]，在main.cpp中，调用了f函数，然而当编译器编译main.cpp时，它所仅仅知道的只是main.cpp中所包含的test.h文件中的一个关于void f();的声明，所以，编译器将这里的f看作外部连接类型，即认为它的函数实现代码在另一个.obj文件中，本例也就是test.obj，也就是说，main.obj中实际没有关于f函数的哪怕一行二进制代码，而这些代码实际存在于test.cpp所编译成的test.obj中。