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C++中的模板是一种强大的元编程特性。它允许我们编写可以处理多种数据类型的函数和类,而不需要为每种类型重复编写代码。模板的主要目的是实现代码重用性、确保类型安全,并减少代码冗余。
函数模板是模板的第一种形式。它允许我们创建可以处理多种数据类型的通用函数。使用template关键字和typename T来定义模板参数。函数模板的主要优势是一次编写就能用于多种类型,编译器会进行类型检查,并且支持自动类型推导。
类模板是模板的第二种形式,它允许我们创建可以处理多种数据类型的通用类。类模板使用相同的template关键字定义,但在实例化时必须明确指定类型参数。这样我们就可以创建像Stack或Stack这样的具体类型实例。
模板特化允许我们为特定的数据类型提供专门的实现。当某些类型需要特殊处理或者我们想要优化特定类型的性能时,就可以使用模板特化。特化分为全特化和偏特化两种形式,编译器会根据使用的类型自动选择最合适的版本。
总结一下,C++模板是实现泛型编程的核心特性。通过函数模板和类模板,我们可以编写可重用的代码,同时保证类型安全。模板特化机制允许我们为特定类型提供优化实现。模板技术在STL标准库中得到了广泛应用,是现代C++编程的重要组成部分。