本文主要介绍了独立函数的模板和类中成员函数的模板该如何编写。

函数模板

可以为独立函数编写模板，在现代C++中，这是一个 一直普遍使用 的技术。

定义

和类模板类似：

namespace mystd
{
	// 模拟for-each算法
	template<typename iter_type, typename func_type>
	void for_each(iter_type first, iter_type last, func_type func)
	{
		for (auto iter = first; iter != last; ++iter)
		{
			func(*iter);
		}
	}
}

在名称空间mystd中，编写了一个类似于for-each语法的函数模板。该函数模板可以对元素从头到尾遍历，并完成自定义函数func()的工作。

需要注意的是：函数模板不是函数，它必须经过实例化才能生成实际的函数定义。

实例化

可通过两种方式实例化这个函数：一种是通过尖括号显式地指定类型；另一种是忽略类型，让编译器根据里边的参数自行推导（编译期完成）：

std::vector<int> iVec{ 1, 2, 3, 4, 5 };
// 显式指定类型
mystd::for_each<std::vector<int>::iterator, void(*)(int&)>(iVec.begin(), iVec.end(), [](int& elem) {
	++elem;
});
// 忽略类型，让编译器自行推导
mystd::for_each(iVec.begin(), iVec.end(), [](int& elem) {
	++elem;
});

我们定义了一个vector<int>，使用for_each函数模板，前两个参数是迭代器的开始和末尾，最后一个参数则是自定义的lambda表达式，可以让容器里的元素自增1。

重载

template<typename T>
void test(T) { std::puts("template"); }

void test(int) { std::puts("int"); }

test(1);        // 匹配到test(int)
test(1.2);      // 匹配到模板
test("1");      // 匹配到模板

如上述代码所示，函数模板和非模板函数间可以重载。通常优先选择非模板的函数，具体规则详见重载决议。

成员函数模板

C++允许模板化类中的单个方法，可以在类模板中进行，也能在非模板化的类中进行。成员函数模板对赋值运算符和拷贝构造函数非常有用。

需要注意的是：不能用方法模板编写虚方法和析构函数。

定义

template<typename T>
class MyVector
{
public:
	template<typename T2>
	void outPut(const T2& elem);
};

// 类外定义
template<typename T>
template<typename T2>
void MyVector<T>::outPut(const T2& elem)
{
	std::cout << elem << std::endl;
}

首先定义了类模板MyVector，里边有个成员函数模板outPut()。

使用

mystd::MyVector<std::string> myVec;
myVec.outPut(233);

可以正确输出233，因为该成员函数主要看的是T2类型，而不是T类型。

用法

赋值运算符和拷贝构造函数

假设有一类模板Test，它的拷贝构造函数和赋值运算符如下：

Test (const Test& src);
Test& operator=(const Test& rhs);

假设T为double，那么上边的代码就会生成Test<double>专属的，此时参数不能为Test<int>，即使int可以强转为double。

现在成员函数模板便派上用场，只需 再增加模板化的赋值运算符和拷贝构造函数即可：

template<typename E>
Test (const Test<E>& src);

template<typename E>
Test<T>& operator=(const Test<E>& rhs);

现在就能接收Test<int>类型的参数了。注意不要删除原来的拷贝构造函数和赋值运算符，因为如果E和T类型相同，编译器还是会调用原来的。并且，赋值运算符接收E类型，但返回T类型。

参考资料

• 飘零的落花 - 现代C++详解
• Modern-Cpp-templates-tutorial
• C++20高级编程