在C++语法的学习过程中，我们已经对模板有了基本的了解。泛型编程就是以模板为工具的、泛化的编程思想。本篇文章介绍了一些在之前的文章中没有涉及到的一些模板知识、泛型编程知识和几种容器。关于模板的一些重复知识在这里就不再进行赘述。
一、关于模板的知识点补充
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1. 函数模板的参数推导与显式指定
通常情况下，我们一般采用参数的自动推导方式去使用函数模板。在自动推导时，为了确保推导的正确性，C++不允许任何形式的隐式类型转换。
这个限制就导致了如下的情况：
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template <class T> int max(const T &a,const T &b) { ????return a>b?a:b; } |
如果按照自动推导的方式，想要对1和2.0（int型和double型）进行比较，编译器是做不到的。为了解决这一问题，有如下两种方案：
第一种方案是显式进行类型转换。即max(double(1),2.0 );
第二种方案是采用显式指定模板的实例化，可采用这种语法：max<double>(1,2.0);
2. 模板的调用与匹配
当涉及到重载和模板共存时，编译器采用如下的顺序进行调用：
非模板重载函数 > 模板 > 进行隐式类型转换后再调用非模板重载函数。
当我们想强制调用模板函数时，可以使用如下的语法：
????Function_name <> (a,b);
利用一对尖括号表示要求调用模板方法。
3. 模板头中的常量使用
考虑如下的模板头：
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template<typename T = int, size_t r = 1024> |
其中的第二模板参数为一个size_t类型(其本质为int类型)的常量，在模板类中的使用可以理解成是一个宏定义。
这种写法的好处在于，例如，你在这个模板类中定义了一个大小为r的缓冲区并对其进行操作。
如果这里r不是模板参数，则由于普通的数组大小定义只能是固定的，只能够申请动态数组。然而如果使用了数字作为模板参数，则相当于在实例化的时候，r对于这个模板就是一个常量，因此可以写出类似于int a[r]之类的语句。
另外，这里还涉及到了模板实参的默认值。注意，无论是类型名还是模板常量，均可以设置默认值。
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二、泛型编程基础知识
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1. Traits（特性）
????Traits通常以一种抽象类的形式存在，用于提取出不同类型变量的共同特点。然后将这种特点应用到运算之中。
????首先考虑如下求和函数：
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template<typename T> T Sigma(const T* const a,int n) { ????int rlt = ????for(i=0;i<n;i++) ????????rlt += a[i]; } |
????表面上看，这个求和函数不存在什么问题，然而，当我们将这一求和函数应用到这样的场景时：
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char a[10] = "zzzzzzzz"; cout << Sigma(a,10); |
结果却不是‘z‘对应的ASCII的9倍，而小于这个值。其原因在于，char类型的变量只能表示0~255之间的数字，当结果大于255时，发生了数据溢出。显然，这不是我们在求和的过程中希望看到的结果。Char，short求和的返回类型至少应该是int，float返回类型应该是double，int返回类型应该是long……
对于这个函数来说，所谓的"特性"就是他们的数值属性，将这个属性提取出来，可以采用模板的特化的办法：
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template <typename T> class Sigmatraits {}; template ????public: } template ????public: } //新的Sigma的定义 typename Sigmatraits<T>::ReturnType Sigma(const T * { typedef ReturnType S = ReturnType (); for(int i=0;i<n;i++) ???? S+=a[i]; return S; } |
注意新的Sigma的定义中，typename Sigmatraits<T>::ReturnType 是返回值的类型。
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????这里需要解释一下上面的返回值类型中，typename关键字的作用。
????在作为模板参数时，typename和class关键字的作用是完全相同的，当typename不作为class的同义字使用时，考虑如下代码：
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struct A{ ????typedef } template<class T> void foo(const T & t) { ????T::bar *p; //这里是定义了一个p？还是T::bar作为一个变量乘以p？ } int main() { ????A x; ????foo(x); } |
上述代码看似没有什么问题，但是实际上是无法编译通过的。这涉及到了函数模板的二次编译。第一次编译时，对于函数模板foo，编译器不知道T::bar是一个什么东西。究竟是一个变量名，还是一个类型名？对于这种情况，C++规定默认情况下，class::member 表示一个成员变量，因此对于foo函数，则产生了"使用了未定义的变量p"的错误。如果要求member表示一个类型名，则必须显式地声明其为typename类型，即：
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void foo(const T & t) { ????typename T::bar *p; //通过编译 } |
2. 迭代器——指针的泛化
????在之前C++的学习中，已经对迭代器进行了一个初步的介绍，迭代器的使用方法与指针类似。
- 迭代器是容器和算法的接口，算法通常要以迭代器作为参数。
- 迭代器使算法和容器分离开，使算法不再依赖于数据结构（容器）。
- 迭代器又使算法和容器粘合在一起，使算法能够应用于不同的容器。
对于一般的STL迭代器，有以下的方法：
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*iter |
?存取实际元素 |
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iter->member |
?读取实际元素的成员 |
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++iter |
?向前步进，传回新位置 |
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iter++ |
?向前步进，传回旧位置 |
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--iter |
?退步（传回新位置） |
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iter-- |
?退步（传回旧位置） |
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iter1== iter2 |
?判断两个迭代器是否相等 |
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TYPE(iter) |
?复制迭代器（copy构造函数） |
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TYPE() |
?产生迭代器（default构造函数） |
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iter1=iter2 |
?赋值 |
另外，对于可以随机存取的数据结构，其还具有如下随机存取操作：
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iter[n] ? |
取索引位置为n的元素 |
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iter += n |
?向前跳n个元素 |
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iter -= n ? |
向后跳n个元素 |
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iter + n ? |
传回iter之后的第n个元素 |
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n + iter ? |
传回iter之后的第n个元素 |
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iter - n ? |
传回iter之前的第n个元素 |
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iter1 - iter2 ? |
传回iter1和iter2之间的距离 |
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iter1 < iter2 ? |
判断iter1是否在iter2之前 |
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iter1 > iter2 ? |
判断iter1是否在iter2之后 |
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iter1 <= iter2 |
判断iter1是否不在iter2之后 |
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iter1 >= iter2 |
判断iter1是否不在iter2之前 |