简单掌握C++中的函数模板

简单掌握C++中的函数模板

函数模板为不同的数据类型提供了一种通用的代码实现方式，可以减少代码量，提高代码复用性。本文将介绍在C++中如何通过函数模板简单实现对不同数据类型的计算，并提供两个实例供参考。

定义模板函数

我们可以通过关键字template来定义模板函数，具体方式如下：

template <typename T>
T add(T a, T b){
    return a+b;
}

函数名为add，<typename T>表示定义了一个通用的类型T，函数的两个参数都为类型T，函数返回值也是类型T。这样一来，我们就可以通过这个函数模板来实现int、float等类型的加法操作了。值得注意的是，函数模板的实现并不是真的实现，而是C++编译器根据实际情况在编译时生成的。

调用模板函数

模板函数的调用方式和普通函数一样，只是需要指定具体的类型，如下：

int a = 5, b = 10;
float c = 1.5, d = 2.5;
// 调用add函数
cout << add(a,b) << endl; // 输出15
cout << add(c,d) << endl; // 输出4

在调用时，我们需要指定add函数的具体类型，这里分别为int和float。这样编译器就会根据上面提供的函数模板生成对应的代码进行运算。

实战演练

示例一

现在我们有一个数组，需要计算出每一个元素平方的和。针对不同的数据类型，采用不同的方式进行计算。代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
T sumOfSquare(T arr[], int n){
    T sum = 0;
    for(int i = 0; i < n; i++){
        sum += arr[i] * arr[i];
    }
    return sum;
}

int main(){
    int arr1[] = {1,2,3,4,5};
    float arr2[] = {1.1,2.2,3.3,4.4,5.5};
    double arr3[] = {1.1,2.2,3.3,4.4,5.5};
    cout << "sum of int: " << sumOfSquare(arr1, 5) << endl;
    cout << "sum of float: " << sumOfSquare(arr2, 5) << endl;
    cout << "sum of double: " << sumOfSquare(arr3, 5) << endl;
    return 0;
}

在上面的代码中，我们定义了一个sumOfSquare函数模板，用于计算对数组元素平方的和。由于不同数据类型的数组元素类型不同，我们使用了typename T来定义通用类型，并在函数中用T代替具体类型。

在main函数中，我们创建了三个不同类型的数组，分别为int、float和double。通过调用sumOfSquare函数模板计算了这三个数组元素平方的和，结果如下：

sum of int: 55
sum of float: 55.55
sum of double: 55.55

可以看出，我们通过函数模板简单地实现了对不同数据类型的计算。

示例二

再来看一个例子，现在我们分别有int和float类型的两个变量，需要将它们分别乘以2并输出结果。代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
void doubleValue(T &x){
    x *= 2;
}

int main(){
    int a = 5;
    float b = 1.5;
    // 调用函数模板
    doubleValue(a);
    doubleValue(b);
    // 输出结果
    cout << "a: " << a << endl; // a: 10
    cout << "b: " << b << endl; // b: 3
    return 0;
}

在上面的代码中，我们定义了一个doubleValue函数模板，用于将传入的参数乘以2，此处需要使用引用(&)将传入的参数作为函数返回。在main函数中，我们创建了两个不同类型的变量，通过调用doubleValue函数模板将它们都乘以2，并输出结果。运行结果如下：

a: 10
b: 3

可以看出，我们通过函数模板简单地实现了对不同数据类型的操作。