C++函数模板详解（零基础掌握C++泛型编程核心）

一、为什么需要函数模板？

假设我们要写一个函数来比较两个数的大小，并返回较大的那个。如果我们分别处理 int、double 和 float 类型，就需要写三个几乎一样的函数：

// int 类型int max_int(int a, int b) {    return (a > b) ? a : b;}// double 类型double max_double(double a, double b) {    return (a > b) ? a : b;}// float 类型float max_float(float a, float b) {    return (a > b) ? a : b;}

这样不仅代码冗余，而且维护困难。这时，C++函数模板就派上用场了！

二、函数模板的基本语法

函数模板的定义格式如下：

template <typename T>返回类型 函数名(参数列表) {    // 函数体}

其中：

• template <typename T> 是模板声明，T 是一个占位符，代表任意类型。
• 也可以用 class T 代替 typename T，两者在函数模板中等价。

使用函数模板重写上面的 max 函数：

template <typename T>T my_max(T a, T b) {    return (a > b) ? a : b;}

三、如何调用函数模板？

调用函数模板有两种方式：

1. 自动类型推导（推荐）

#include <iostream>using namespace std;int main() {    cout << my_max(3, 5) << endl;        // T 推导为 int    cout << my_max(3.14, 2.71) << endl;  // T 推导为 double    return 0;}

2. 显式指定类型

cout << my_max<int>(3, 5) << endl;      // 明确指定 T 为 int

四、多参数函数模板

函数模板可以有多个模板参数。例如，交换两个不同类型的变量：

template <typename T, typename U>void print_pair(T a, U b) {    cout << "First: " << a << ", Second: " << b << endl;}// 调用print_pair(10, 3.14);      // T=int, U=doubleprint_pair("Hello", 'A');  // T=const char*, U=char

五、函数模板的注意事项

• 模板不是函数，而是一个“生成函数的蓝图”。编译器会根据调用时的实际类型生成具体函数。
• 所有模板代码通常放在头文件（.h 或 .hpp）中，因为编译器需要在调用点看到完整定义。
• 如果传入的类型不支持模板中使用的操作（如 >），编译会报错。

六、实战：完整的函数模板示例

#include <iostream>using namespace std;// 定义函数模板template <typename T>T add(T a, T b) {    return a + b;}int main() {    cout << "整数相加: " << add(10, 20) << endl;    cout << "浮点相加: " << add(3.5, 2.1) << endl;    cout << "字符串拼接: " << add(string("Hello, "), string("World!")) << endl;    return 0;}

输出结果：

整数相加: 30浮点相加: 5.6字符串拼接: Hello, World!

总结

通过本教程，你已经掌握了 C++函数模板 的基本概念、语法和使用方法。函数模板是 C++泛型编程 的基石，能极大提升代码复用性和可维护性。记住关键词：C++函数模板、模板编程、C++泛型编程 和 函数模板语法，它们是你深入学习C++高级特性的关键。

现在，试着自己写几个函数模板吧！比如求最小值、计算数组平均值等，实践是最好的老师。