一、上期回顾

掌握 STL 算法库：sort、reverse、find、unique、最值、for_each，从此不用手写大量循环逻辑。今天深挖 C++ 模板，搞懂为什么 vector、map 能存任意数据类型。

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二、模板核心作用

模板 = 代码复用 + 类型通用不用为 int、double、string 写多套相似函数 / 类，一套模板，适配所有类型，这就是泛型编程。

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三、函数模板

1. 语法格式

template<typename T>
函数返回值 函数名(形参)
{
    // 逻辑使用 T 当做通用类型
}

typename 也可以换成 class，效果完全一样。

2. 最简示例：通用交换函数

#include <iostream>
using namespace std;

// 函数模板
template<typename T>
void swapVal(T& a, T& b)
{
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

int main()
{
    int a = 10, b = 20;
    double x = 1.1, y = 2.2;

    swapVal(a, b);
    swapVal(x, y);

    cout << a << " " << b << endl;
    cout << x << " " << y << endl;
    return 0;
}

自动类型推导：传什么类型，T 就是什么类型。

3. 模板函数重载

支持多个模板参数：

template<typename T1, typename T2>
void show(T1 a, T2 b)
{
    cout << a << " " << b << endl;
}

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四、类模板

1. 作用

实现通用类，像 vector<T>、map<K,V> 底层都是类模板。

2. 语法格式

template<typename T>
class 类名
{
private:
    T 成员变量;
public:
    成员函数用 T
};

3. 示例：通用栈类模板

template<typename T>
class MyStack
{
private:
    T arr[100];
    int top;
public:
    MyStack() : top(-1) {}

    void push(T val)
    {
        arr[++top] = val;
    }

    T pop()
    {
        return arr[top--];
    }
};

4. 类模板使用

int main()
{
    MyStack<int> st1;
    st1.push(10);

    MyStack<double> st2;
    st2.push(3.14);
    return 0;
}

类模板必须显式指定类型，不能自动推导。

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五、模板具体化（特例化）

给特定类型单独定制逻辑，优先级高于通用模板：

// 通用模板
template<typename T>
void print(T a)
{
    cout << "通用版本：" << a << endl;
}

// string 类型特例化
template<>
void print<string>(string a)
{
    cout << "字符串特化：" << a << endl;
}

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六、模板原理通俗理解

1. 模板不编译成实际代码，只是一张图纸
2. 用到什么类型，编译器自动实例化一份对应代码
3. 优点：代码简洁、复用极强
4. 缺点：代码膨胀、编译时间变长

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七、模板与普通函数区别

1. 普通函数：固定类型，复用性差
2. 模板函数：一套代码适配所有类型
3. 模板可以自动类型推导，类模板必须指定 <T>

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八、今日核心总结

1. 模板分为：函数模板、类模板
2. template<typename T> 定义通用类型
3. 函数模板可自动推导类型；类模板必须显式指定类型
4. 模板特例化可以给特定类型单独实现
5. STL 所有容器、算法底层全靠模板泛型支撑

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九、课后练习

1. 写函数模板，实现求两个数最大值
2. 手写类模板 MyArray，支持存 int、double
3. 体会模板不用重复写多套类型代码