C++模板编程能做什么

C++模板编程是一种强大的编程技巧，它允许程序员在编译时执行泛型编程。模板可以用于创建泛型函数和类，这意味着这些函数和类可以处理多种数据类型，而无需为每种数据类型编写单独的代码。C++模板编程的主要功能包括：

1. 泛型编程：模板允许你编写与数据类型无关的代码，从而提高代码的复用性和可维护性。

2. 性能优化：由于模板在编译时展开，因此它们可以减少运行时的类型检查和转换开销，从而提高程序的性能。

3. 类型安全：模板在编译时检查类型，这有助于捕获类型错误，从而提高代码的安全性。

4. STL（标准模板库）：C++标准库提供了大量的模板类和函数，如向量、列表、集合、算法等，这些工具和库可以帮助你更轻松地编写高效、可扩展的代码。

以下是一些C++模板编程的示例：

1. 泛型函数

#include <iostream>

template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int x = 3, y = 4;
    double p = 3.5, q = 4.5;

    std::cout << "x + y = " << add(x, y) << std::endl;
    std::cout << "p + q = " << add(p, q) << std::endl;

    return 0;
}

2. 泛型类

#include <iostream>

template <typename T>
class MyPair {
public:
    MyPair(T a, T b) : first(a), second(b) {}

    T getSum() {
        return first + second;
    }

private:
    T first, second;
};

int main() {
    MyPair<int> intPair(3, 4);
    MyPair<double> doublePair(3.5, 4.5);

    std::cout << "intPair sum = " << intPair.getSum() << std::endl;
    std::cout << "doublePair sum = " << doublePair.getSum() << std::endl;

    return 0;
}

3. 模板特化

#include <iostream>

template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

// 特化版本，用于处理浮点数
template <>
float add<float>(float a, float b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int x = 3, y = 4;
    float p = 3.5f, q = 4.5f;

    std::cout << "x + y = " << add(x, y) << std::endl;
    std::cout << "p + q = " << add(p, q) << std::endl;

    return 0;
}

通过使用C++模板编程，你可以编写出更加通用、高效且易于维护的代码。