模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。 模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。 每个容器都有一个单一的定义，比如向量，我们可以定义许多不同类型的向量，比如vector 或vector 。 您可以使用模板来定义函数和类，接下来让我们一起来看看如何使用。

函数模板

模板函数定义的一般形式如下所示：

  1. template <typename type> ret-type func-name(parameter list)
  2. {
  3.    // 函数的主体
  4. }

在这里，type 是函数所使用的数据类型的占位符名称。这个名称可以在函数定义中使用。
下面是函数模板的实例，返回两个数中的最大值：

  1. #include <iostream>
  2. #include <string>
  4. using namespace std;
  6. template <typename T>
  7. inline T const& Max (T const& a, T const& b) 
  8. { 
  9.     return a < b ? b:a; 
  10. } 
  13. int main ()
  14. {
  15.     int i = 39;
  16.     int j = 20;
  17.     cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl; 
  19.     double f1 = 13.5; 
  20.     double f2 = 20.7; 
  21.     cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl; 
  23.     string s1 = "Hello"; 
  24.     string s2 = "World"; 
  25.     cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl; 
  27.    return 0;
  28. }
  31. /*
  32. Max(i, j): 39
  33. Max(f1, f2): 20.7
  34. Max(s1, s2): World
  35. */

类模板

正如我们定义函数模板一样，我们也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示：

  1. template <class type> class class-name {
  2. .
  3. .
  4. .
  5. }

在这里，type是占位符类型名称，可以在类被实例化的时候进行指定。您可以使用一个逗号分隔的列表来定义多个泛型数据类型。
下面的实例定义了类 Stack<>，并实现了泛型方法来对元素进行入栈出栈操作：

  1. #include <iostream>
  2. #include <vector>
  3. #include <cstdlib>
  4. #include <string>
  5. #include <stdexcept>
  7. using namespace std;
  9. template <class T>
  10. class Stack
  11. {
  12. private:
  13.   vector<T> elems; // 元素
  15. public:
  16.   void push(T const &); // 入栈
  17.   void pop();           // 出栈
  18.   T top() const;        // 返回栈顶元素
  19.   bool empty() const
  20.   { // 如果为空则返回真。
  21.     return elems.empty();
  22.   }
  23. };
  25. template <class T>
  26. void Stack<T>::push(T const &elem)
  27. {
  28.   elems.push_back(elem); // 追加传入元素的副本
  29. }
  31. template <class T>
  32. void Stack<T>::pop()
  33. {
  34.   if (elems.empty())
  35.   {
  36.     throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");
  37.   }
  38.   elems.pop_back(); // 删除最后一个元素
  39. }
  41. template <class T>
  42. T Stack<T>::top() const
  43. {
  44.   if (elems.empty())
  45.   {
  46.     throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");
  47.   }
  48.   return elems.back(); // 返回最后一个元素的副本
  49. }
  51. int main()
  52. {
  53.   try
  54.   {
  55.     Stack<int> intStack;       // int 类型的栈
  56.     Stack<string> stringStack; // string 类型的栈
  58.     // 操作 int 类型的栈
  59.     intStack.push(7);
  60.     cout << intStack.top() << endl;
  62.     // 操作 string 类型的栈
  63.     stringStack.push("hello");
  64.     cout << stringStack.top() << std::endl;
  65.     stringStack.pop();
  66.     stringStack.pop();
  67.   }
  68.   catch (exception const &ex)
  69.   {
  70.     cerr << "Exception: " << ex.what() << endl;
  71.     return -1;
  72.   }
  73. }
  75. /*
  76. 7
  77. hello
  78. Exception: Stack<>::pop(): empty stack
  79. */