<class T> 定义 T 作为模板参数,或者是占位符,当实例化 max()时,它将替代具体的数据类型。max 是函数名,t1和t2是其参数,返回值的类型为 T。你可以像使用普通的函数那样使用这个 max()。编译器按照所使用的数据类型自动产生相应的模板特化,或者说是实例:
int n=10,m=16; int highest = max(n,m); // 产生 int 版本
std::complex<double> c1, c2; //.. 给 c1,c2 赋值 std::complex<double> higher=max(c1,c2); // complex 版本 | 第二步:改进设计
上述的 max() 的实现还有些土气——参数t1和t2是用值来传递的。对于像 int,float 这样的内建数据类型来说不是什么问题。但是,对于像std::complex 和 std::sting这样的用户定义的数据类型来说,通过引用来传递参数会更有效。此外,因为 max() 会认为其参数是不会被改变的,我们应该将 t1和t2声明为 const (常量)。下面是 max() 的改进版本:
template <class T> T max(const T& t1, const T& t2) { return (t1 > t2) ? t1 : t2; } | 额外的性能问题
很幸运,标准模板库或 STL 已经在 <algorithm> 里定义了一个叫 std::max()的算法。因此,你不必重新发明。让我们考虑更加现实的例子,即字节排序。众所周知,TCP/IP 协议在传输多字节值时,要求使用 big endian 字节次序。因此,big endian 字节次序也被称为网络字节次序(network byte order)。如果目的主机使用 little endian 次序,必须将所有过来的所字节值转换成 little endian 次序。同样,在通过 TCP/IP 传输多字节值之前,主机必须将它们转换成网络字节次序。你的 socket 库声明四个函数,它们负责主机字节次序和网络字节次序之间的转换:
unsigned int htonl (unsigned int hostlong); unsigned short htons (unsigned short hostshort); unsigned int ntohl (unsigned int netlong); unsigned short ntohs (unsigned short netshort); | 这些函数实现相同的操作:反转多字节值的字节。其唯一的差别是方向性以及参数的大小。非常适合模板化。使用一个模板函数来替代这四个函数,我们可以定义一个聪明的模板,它会处理所有这四种情况以及更多种情形:
template <class T> T byte_reverse(T val); | 为了确定 T 实际的类型,我们使用 sizeof 操作符。此外,我们还使用 STL 的 std::reverse 算法来反转值的字节:
template <class T> T byte_reverse(T val) { // 将 val 作为字节流 unsigned char *p=reinterpret_cast<unsigned char*> (&val); std::reverse(p, p+sizeof(val)); return val; } | 使用方法 byte_reverse() 模板处理完全适用于所有情况。而且,它还可以不必修改任何代码而灵活地应用到其它原本(例如:64 位和128位)不支持的类型:
int main() { int n=1; short k=1; __int64 j=2, i; int m=byte_reverse(n);// reverse int int z=byte_reverse(k);// reverse short k=byte_reverse(k); // un-reverse k i=byte_reverse(j); // reverse __int64 } | 注:模板使用不当会影响.exe 文件的大小,也就是常见的代码浮肿问题。
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