函数模板和类模板是C++泛型编程的核心，支持编写与类型无关的通用代码。1. 函数模板通过template<typename T>定义，编译器可自动推导参数类型，如max(3, 5)；2. 类模板如Stack<T>需在实例化时指定类型，成员函数实现需加模板前缀；3. 模板支持多参数和默认类型，如Pair<int, string>和Vector<>默认int；4. 模板定义必须在头文件中，因其实例化发生在编译期，且不支持分离编译；5. 使用时需确保类型支持相关操作，类模板参数推导从C++17起受限支持。掌握这些规则可提升代码复用性和维护性。
在C++中，函数模板和类模板是泛型编程的核心工具。它们允许我们编写与数据类型无关的代码，提升代码复用性和灵活性。下面详细介绍函数模板和类模板的定义方式、使用方法以及常见注意事项。
函数模板的定义与使用
函数模板用于定义一个通用函数，适用于多种数据类型。编译器根据调用时传入的参数类型自动推导并生成对应版本的函数。
定义语法：
template <typename T>T max(T a, T b) {
return (a > b) ? a : b;
}
其中 typename T 表示一个类型占位符，也可以写成 class T，两者在此等价。
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使用方式：
- 直接调用，让编译器自动推导类型： int result = max(3, 5);
- 显式指定模板参数（较少用）： double result = max<double>(3.14, 2.71);
注意：函数模板通常放在头文件中，因为编译器需要在编译期看到完整定义才能实例化。
类模板的定义与使用
类模板用于创建通用类，比如标准库中的 vector<T>、stack<T> 等都是类模板的典型应用。
定义语法：
template <typename T>class Stack {
private:
T data[100];
int top;
public:
Stack() : top(-1) {}
void push(T item);
T pop();
bool empty() const;
};
成员函数可以在类外定义，但需带上模板前缀：
template <typename T>
void Stack<T>::push(T item) {
if (top < 99) {
data[++top] = item;
}
}
使用方式：
- 声明对象时指定具体类型： Stack<int> s1;
- 每个不同类型都会生成独立的类实例，如 Stack<int> 和 Stack<double> 是两个不同的类型。
Stack<string> s2;
多个模板参数与默认参数
模板可以支持多个类型参数，适用于更复杂的场景。
例如定义一个包含两个类型的类模板：
template <typename T, typename U>class Pair {
public:
T first;
U second;
Pair(T f, U s) : first(f), second(s) {}
};
使用示例：
Pair<int, string> p(1, "hello");还可以为模板参数设置默认值：
template <typename T = int>class Vector { ... };
这样在使用时可省略类型：
Vector<> v; // T 默认为 int常见问题与注意事项
模板虽强大，但也有一些限制和易错点：
- 模板代码必须在头文件中实现，否则链接时可能找不到函数定义。
- 类型推导失败会导致编译错误，确保传参类型支持所需操作（如 <、= 等）。
- 类模板不能自动推导构造函数参数类型（C++17起支持类模板参数推导）。
- 模板不支持分离编译，声明和实现通常都在同一头文件中。
基本上就这些。掌握函数模板和类模板后，就能写出更通用、更高效的C++代码。理解其实例化机制和作用域规则，能避免很多常见陷阱。
