这里写目录标题
- 类模板
- 类模板和模板类
- 非类型模板参数
类模板
C 中的类模板（Class Template）允许创建一个通用的类，其中的数据成员或成员函数的类型可以作为参数进行指定。这样可以在编写代码时不必为每种类型都编写一个单独的类，提高了代码的复用性和灵活性。
类模板的定义使用关键字template，其基本语法如下：
代码语言：javascript复制template <typename T>
class ClassName {
// 类定义
};在上述语法中，template 表示定义了一个模板，typename T是模板参数，可以根据需要进行更改，比如使用class T或者typename U等。
下面是一个简单的示例，演示了一个通用的栈类模板的定义和使用：
代码语言：javascript复制#include <iostream>
#include <vector>
template <typename T>
class Stack {
private:
std::vector<T> elements;
public:
void push(const T& element) {
elements.push_back(element);
}
void pop() {
if (!elements.empty()) {
elements.pop_back();
}
}
const T& top() const {
if (!elements.empty()) {
return elements.back();
} else {
throw std::out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");
}
}
bool empty() const {
return elements.empty();
}
};
int main() {
Stack<int> intStack;
intStack.push(1);
intStack.push(2);
intStack.push(3);
while (!intStack.empty()) {
std::cout << intStack.top() << " ";
intStack.pop();
}
return 0;
}在上述示例中，Stack是一个类模板，通过template 指定了一个模板参数T，并在类中使用了这个模板参数。在main函数中，我们首先实例化了一个Stack类模板的对象intStack，并以整数类型作为模板参数进行了使用。
类模板是一种强大的工具，可以使得程序员编写出更加通用和灵活的代码，同时避免了重复编写相似功能的类。
类模板和模板类
其实是同一个概念的两种不同叫法，它们都指代使用模板定义的类。这个术语的不同叫法可能会引起一些混淆，但本质上它们指的是同一种概念。
当我们说“类模板”时，通常是指定义了一个可以接受类型参数的类模板，它可以用于生成特定类型的类，比如Stack或者Stack。
而当我们说“模板类”时，通常是指已经通过具体类型实例化的模板，例如Stack或者Stack。这里的“模板类”指的是使用模板生成的具体类。
因此，在实际应用中，这两个术语可以互换使用，都指代通过模板定义的类。在C 中，类模板/模板类是一种非常有用的工具，它使得编写通用、灵活的类变得更加容易，并且提高了代码的复用性。
非类型模板参数
非类型模板参数（Non-type Template Parameters）是C 中的一种特殊的模板参数，它允许在使用模板时传递非类型的值作为参数。通过使用非类型模板参数，我们可以在编译时就确定某些值，从而在生成代码时进行优化。
理解非类型模板参数可以从以下几个方面入手：
非类型：非类型模板参数是一种非类型的值，可以是整数、指针、引用、枚举等。与之相对的是类型模板参数，它表示一个类型而不是具体的值。
编译时确定：非类型模板参数的值必须在编译时确定，而不能是运行时动态计算的结果。因此，非类型模板参数必须是常量表达式，可以在模板参数列表中直接提供。
代码优化：非类型模板参数的值在编译时已知，这使得编译器可以在生成代码时进行优化。例如，可以使用非类型模板参数确定数组的大小，在编译时就分配正确的内存空间。
灵活性和通用性：非类型模板参数提供了更大的灵活性和通用性，使得模板可以适用于更多的场景。通过将非类型的值作为参数传递给模板，我们可以根据实际需求来定制生成的代码。
通常情况下，模板参数是类型参数，例如template 中的T就是一个类型参数。但是非类型模板参数允许我们使用非类型的值作为参数，比如整数、枚举、指针等。
非类型模板参数可以在编译时确定，因此它们的值必须是常量表达式，并且可以在模板参数列表中直接提供。
下面是一个简单的示例，演示了如何使用非类型模板参数：
代码语言：javascript复制#include <iostream>
template <int N>
class Array {
private:
int elements[N];
public:
int getSize() {
return N;
}
void printElements() {
for (int i = 0; i < N; i ) {
std::cout << elements[i] << " ";
}
std::cout << std::endl;
}
};
int main() {
Array<5> arr;
for (int i = 0; i < arr.getSize(); i ) {
arr.printElements();
}
return 0;
}在上述示例中，Array是一个类模板，它具有一个非类型模板参数N，表示数组的大小。在main函数中，我们实例化了一个Array类模板的对象arr，通过传递整数值5作为非类型模板参数，定义了一个大小为5的数组。
总结来说，非类型模板参数允许我们在使用模板时传递常量值，从而在编译时确定某些值，并在生成代码时进行优化。这为我们提供了更大的灵活性和通用性，使得模板可以适用于各种场景。
